小小風速儀

李天驕

秋冬時節有時天冷風大，因為穿著不當，我感冒了好幾次。我想，要是有一個可以在室內了解風力大小的風速儀該多好啊!可是，怎樣做一個簡易的風速儀呢?

一天，洗手間里的排氣扇讓我突發奇想，既然電風扇可以將電能轉化為機械能，那么，怎樣將機械能轉化為電能呢?

通過查閱物理書籍和文獻，我知道了直流電動機具有可逆特性的原理，它可以將電能轉化成機械能，也能夠將機械能轉化成電能，當轉子主動旋轉時它就成為一個發電機。風能是一種機械能，利用直流電動機的可逆特性，就能將風能轉化成電能輸出……

于是，我有了這樣一個風速儀的設計構思：風力采集→能量轉換→將風能轉換成電能→風力在儀表盤上顯示。

接下來就是實現這一構思，形成具體的設計方案。

首先是風能采集。這很容易，我們從小就玩小風車，自制一個紙質風車就可以實時采集到風能!

將風能轉換成電能需要一臺小直流電動機，這也很容易找到，四驅車的小電動機就能實現這個功能!

風力的指示需要一個儀表盤，而風能轉化成電能后輸出的是電能，用一只電流表就可以指示風力的大小!用一只指針式電流表接受小電動機的輸出，風車轉動時指針就會擺動，擺幅的大小就能準確反映室外風力的大小!

整個作品如題圖所示。

將紙質風車和四驅車的小直流電動機組成的小風力發電系統固定到室外通風的地方，把兩根電極線引人室內，裝上一只電流表。在風力的作用下，風扇葉片轉動所產生的機械能通過小電動機轉化成電能，通過電流表的指針擺動便可以反映風力的強弱和變化。這樣，簡易風速儀便完成了。

這種風速儀的制作原材料便宜、容易找到，外形較為小巧，操作簡便，使用者可根據電流表實時了解風力的強弱和變化。

這種風速儀可以應用在室內、地下、室外等工作環境。在通訊不便，無法知道外界氣象條件的情況下，比如冬天天氣很冷，通過它便可以在家里知道室外的實時風力情況，以便增減衣服和決定出門與否。

(該作品榮獲“2011年青島市青少年科技創新大賽”二等獎。作者：青島大學附屬中學學生：指導教師：周元春)