किसी दिए गए टॉर्क के लिए सैद्धांतिक अधिकतम उत्पन्न शक्ति


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एक इलेक्ट्रिकल इंजीनियर होने के नाते, मुझे उम्मीद है कि कोई मुझे अपना गणित दोबारा जांचने में मदद करेगा। मेरे पास एक छोटा सर्किट है जिसे मैं वर्षों से बिजली देना चाहता हूं जो 3V पर औसत 10uA खपत करता है।

मैं एक चुंबकीय युग्मन के साथ एक छोटे से पानी के टरबाइन से इस सर्किट को बिजली देना चाहता हूं जो फिसलने के दौरान टोक़ के अधिकांश 1 ऑउंस-इन पर टिक सकता है।

यदि टरबाइन 1r / day को 100rpms (और 1 oz-in टोक़) पर चलाता है, और जनरेटर और विनियमन सर्किट को 100% दक्षता पर चलाता है, तो क्या यह उस सर्किट को शक्ति प्रदान कर सकता है। मुझे लगता है कि यह करीब है।

जवाबों:


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आप केवल 30 माइक्रोवाट की शक्ति की आपूर्ति कर रहे हैं, इसलिए एक दिन में 2.6 जूल उत्पन्न होंगे। वह बहुत कम है।

1 ऑउन-इन लगभग 0.0071 न्यूटन मीटर है, 100rpm लगभग 10.5 रेड / एस है। 0.0071Nm 10.5rad / s के गुणक में 0.074 वाट है। 2.6 जूल के साथ आप लगभग 35 सेकंड के लिए ऐसा कर पाएंगे।

और यह माना जाता है कि कहीं भी कोई नुकसान नहीं हुआ है। लेकिन वहाँ होगा। आप ऊर्जा को कैसे संग्रहित करेंगे, इसके आधार पर, आपको लगता है कि आप इसे 5 सेकंड तक चला पाएंगे, यदि बिल्कुल भी। तो कहीं भी एक घंटे के पास, जिसे आप लक्षित कर रहे हैं। आपको बस इसके लिए और अधिक शक्ति की आवश्यकता है, और हमें बताएं कि एप्लिकेशन कैसे डिज़ाइन किया गया है, केवल तभी नुकसान के बारे में अनुमान लगाया जा सकता है।

एक टिप: मीट्रिक प्रणाली से परिचित हो, इकाइयों के साथ गणना करना बहुत आसान है।


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आपके सर्किट को संचालित करने के लिए (3 वोल्ट x 10 माइक्रोएम्प्स) = 30 माइक्रोवेट्स की आवश्यकता होती है। एक 24 घंटे के दिन में यह (30 uW x 210) = 720 uW- घंटे ऊर्जा की खपत करेगा।

आपका पंप बिजली की इकाइयों (1 ऑउंस-इन 100 आरपीएम) का उत्पादन करता है (हम इकाई रूपांतरण के बारे में बाद में चिंता करेंगे)। एक दिन में यह (1 oz-in x 100RPM x 60 मिनट) यांत्रिक ऊर्जा का उत्पादन करेगा।

अब वेब पर "यूनिट रूपांतरण" पर जाएं और पंप आउटपुट को वाट-घंटे में प्राप्त करने के लिए आवश्यक रूपांतरण कारक खोजें, और समान करें।

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