Aquí hay una idea aproximada.
Imagine una bobina de cable que está conectada a una batería. Por el movimiento pedante de su brazo, el imán oscila dentro y fuera de la bobina. Esto induce una corriente eléctrica en el cable, cargando la batería.
Así es como funcionan esas infames luces de sacudidas. Tendría que ser bastante pequeño, así que intentaré mantener proporciones tan realistas como sea posible.
El voltaje pico generado por dicho dispositivo es [matemático] V = A * M * N [/ matemático]
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A es el área de la sección transversal de la bobina,
M es la tasa de cambio del campo magnético,
N, es el número de vueltas en la bobina
V, es el voltaje pico.
Nuestro imán probablemente tendría un campo de superficie de aproximadamente 0.1 Tesla.
Mientras caminamos, ¿probablemente balancearemos nuestro brazo tal vez una o dos veces por segundo? Digamos que el imán se mueve en promedio 1.5 veces a través de la bobina por segundo. Eso nos da
M = 0.15 Tesla / seg.
Me imagino que probablemente podríamos apretar 500-1000 vueltas con un cable suficientemente delgado. Vamos con 750 vueltas.
N = 750
Para el área de la sección transversal sería muy pequeña, probablemente un radio de aproximadamente 0.5 a 2 cm dependiendo de si está integrada en un dispositivo o en el dispositivo en sí. Tomaremos el promedio nuevamente a 1.25cm o 0.0125m.
A = PI * R ^ 2
A = 3.14159… (0.0125m) ^ 2
A ~ 4.91 × 10E-4 metros cuadrados
NOTA: Esto supone que el diámetro de la bobina es lo suficientemente grande como para que pase el imán, lo que permite el mayor flujo magnético posible. Tampoco estamos considerando la pérdida de energía por el momento (debido al cable delgado).
V = A * M * N
Por lo tanto,
El voltaje máximo es de aproximadamente 0,55 voltios.
Es probable que necesitemos usar diodos de germanio porque este es un voltaje muy pequeño. Esto nos permitirá convertir nuestra energía de CA a CC, que puede ser utilizada por un dispositivo o batería.
Con los diodos de germanio probablemente obtendríamos una caída de aproximadamente 0.2 voltios. Ahora hemos bajado a 0,35 voltios (con nuestra configuración teórica, eso sí).
Para garantizar un flujo de energía suave y constante, también instalaremos un condensador en este circuito. Usaré un condensador de 10V y 1000 microfaradios.
Por lo tanto, nuestro condensador se alimenta aproximadamente 0,35 voltios por segundo.
El condensador comienza en un estado de descarga total, 0 voltios. El voltaje final será de 10V. Será necesario que sea un circuito RC, por lo que insertaremos una resistencia de 1000 ohmios. (Ignoramos la resistencia del cable de cobre en este punto también).
t = RC
t = (1000 ohmios) (1000 microfaradios)
t = 1
En aproximadamente 7.25 segundos tenemos un condensador casi completamente cargado
Enchufando t = 7.25
Y T = 1
Cambio = (10V – 0V) (0.99929)
Cambio = 9.9929V
La corriente es entonces simplemente 10V / 1000 Ohms = 0.01 Amperios
Podemos tener 0.01 Amperios de corriente cada 7.25 segundos.
Equivalentemente esto es aproximadamente 5 mA / h
Si la batería de un teléfono típico es de aproximadamente 2500 mAh, se necesitarían aproximadamente 600 horas para cargar completamente la batería, o exactamente 25 días.
Tenga en cuenta que esto fue construido para ser muy pequeño y fácilmente insertable en un dispositivo. El sonido del imán probablemente también se volvería un poco molesto.