Practicidad de un generador eléctrico basado en sonido

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Me pregunto: -

Se han diseñado numerosos generadores eléctricos para cada tipo de energía renovable que pueda imaginar; tenemos paneles solares, represas hidroeléctricas y aerogeneradores, por nombrar algunos.

Sin embargo, hasta donde sé, no existe nada como esto para capturar la energía del sonido.

Aparte de un micrófono, por supuesto.

Ahora, solo puedo asumir que la razón por la que el sonido nunca se ha considerado como una fuente viable de energía para capturar es porque la energía utilizada por (la mayoría) del sonido debe ser muy baja. Por favor, dime si esto está mal.

Incluso si solo un micrófono produce una corriente muy pequeña, ¿no podría una gran variedad de micrófonos en última instancia amplificar esto a una suma útil de energía?

    
pregunta Panjo

1 respuesta

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Como dice la pregunta, la respuesta es un micrófono. Ignacio está en lo cierto al afirmar que "la mayoría de los micrófonos", que en la actualidad significa micrófonos eléctricos, no generan electricidad, pero sí los micrófonos "dinámicos" (con bobinas que se mueven en campos magnéticos).

Es posible que pueda generar nanovatios hasta microwatts de esta manera.

Pero ese es el final de la buena noticia ...

Potencia = energía / segundo 1 vatio - 1 julios / segundo ...

Energía (mecánica) = fuerza * distancia 1 julios = 1 newton * 1 metro

Fuerza = presión * área 1 Newton = 1 Pa * 1 m ^ 2

Y la presión ... 1Pa = 94dBa.

Lo que no tengo de improviso es la amplitud de una señal de 94dBa (desplazamiento de las moléculas de aire y, con suerte, del diafragma en milímetros), pero varía con la frecuencia. Ahora, al observar un cono de altavoz grande, solo se mide el desplazamiento en mm a bajas frecuencias: conectemos un pico de 1 mm a 100Hz por ahora, para una velocidad de 2 * 1 mm * 100 por segundo o 0.2 m / s. Esto nos da un límite superior para el desplazamiento de una molécula de aire a 1 m (donde normalmente se mide el SPL); Es probable que sea considerablemente más bajo que esto ... (Podemos encontrar diferentes desplazamientos / frecuencias si encontramos mejores cifras; no cambiarán mucho las conclusiones)

Por lo tanto, una serie de micrófonos de 1m ^ 2 en un campo de sonido de 94dB podría producir teóricamente ... 1Pa * 1m ^ 2 * 0.2m por segundo o 0.2W.

Tenga en cuenta que un micrófono grande experimentaría una cancelación en esta área (el sonido sería presionar una parte del micrófono mientras se tira de otra), por lo que será mucho menos eficiente.

Eso no es mucha potencia para un tamaño (y costo) sustancial del generador.

Tenga en cuenta que una célula solar del mismo tamaño puede producir alrededor de 150 W o 750 veces más energía, y será más barato arrancar.

Si tiene una fuente de sonido tan fuerte, digamos un motor diesel grande, observe la recuperación de energía directamente de su escape, puede haber cuatro órdenes de magnitud más energía libre allí.

Así que no es imposible, pero generalmente no es una perspectiva atractiva ...

    
respondido por el Brian Drummond

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