Sí. Cualquier campo magnético que se mueva alrededor de cualquier material conductor creará una corriente en ese conductor, llamada inducción electromagnética .
Motores eléctricos y los generadores funcionan con este principio, los motores y los generadores son esencialmente la misma máquina, pero tal vez ligeramente optimizados o probados para diferentes aplicaciones. Por supuesto, estas máquinas generalmente están diseñadas para convertir entre par mecánico rotacional y energía eléctrica.
La máquina equivalente para el movimiento lineal es un solenoide . Coloque un imán dentro de una bobina y aplique una corriente a la bobina, y el imán saldrá disparado de una u otra forma, según la orientación de los polos del imán y la polaridad del voltaje aplicado. Para un ejemplo común, eche un vistazo a las partes internas de un timbre (el tipo con un timbre mecánico). Cuando se presiona el timbre, se aplica 12V a un solenoide, que dispara una varilla de metal en la campana.
Esto también funciona a la inversa: si mueves el imán en la bobina, parte de la energía cinética que pones en el imán se convierte en energía eléctrica en la bobina.
Si haces que el imán o la bobina sean muy ligeros para que las ondas de sonido puedan moverlo, obtienes un micrófono . O ejecútelo en la otra dirección, y obtendrá un altavoz , que está diseñado para manejar vibraciones de una magnitud mucho mayor, pero es esencialmente la misma máquina.
Entonces, si desea generar electricidad desde un tirador de la puerta, el método más sencillo sería conectar un generador a la perilla. Puede obtener cualquier voltaje que desee al engranar mecánicamente el generador o al seleccionar el generador adecuado. Lo que no puedes hacer es generar más poder de la nada. La energía eléctrica es el producto de la corriente y el voltaje:
$$ P = IE $$
La potencia mecánica es el producto de la velocidad angular y el par:
$$ P = \ omega \ tau $$
Si la corriente está en amperios, voltaje en voltios, velocidad angular en radianes por segundo y par en newton \ $ \ cdot \ $ metros, entonces la potencia está en vatios en ambos casos. El generador convertirá la potencia mecánica en potencia eléctrica con una eficiencia de aproximadamente el 80%, y también tendrá pérdidas por fricción en el mando y en cualquier transmisión mecánica. Entonces, ¿cuánta energía eléctrica necesitas? ¿Cuánto más duro estás dispuesto a hacer que el pomo de la puerta gire y cuántas veces estás dispuesto a hacerlo?
Supongamos que un par de torsión razonable para un tirador de la puerta es \ $ 0.5Nm \ $ (aproximadamente \ $ 5 en-lbs \ $) y lo giramos 90 grados en medio segundo. Nuestra velocidad angular es \ $ 1rad / s \ $. La potencia mecánica es entonces:
$$ P = 0.5Nm \ cdot 1rad / s = 0.5W $$
Podemos multiplicar aún más eso por tiempo para convertir energía en energía:
$$ 0.5W \ cdot 0.5s = 0.25 J $$
Esta es la cantidad de energía con la que tiene que trabajar en un solo giro de perilla. Pero no podrás convertirlo con una eficiencia del 100%; Supongamos que después de las pérdidas tienes el 50% de esa energía, o un cuarto de julio. Para poner eso en perspectiva, wolfram alpha me dice que esto es casi equivalente a la energía acústica en 25 susurros . Wikipedia describe un joule como aproximadamente la energía requerida para levantar una manzana un metro, por lo que puedes levantarla 25 centímetros. A modo de comparación, una batería alcalina AAA puede contener del orden de 5000J de energía .
O podemos pensar en esto eléctricamente. Un condensador almacena energía como una batería. Usted dijo que necesita dos voltios: ¿qué valor ha guardado el condensador 0.25J cuando se carga a 2V? La energía \ $ W \ $ en un condensador viene dada por:
$$ W = \ frac {1} {2} C V ^ 2 $$
$$ 0.25J = \ frac {1} {2} C (2V) ^ 2 $$
$$ \ dfrac {2 \ cdot 0.25J} {(2V) ^ 2} = C = 125mF $$
Para tener una idea de si su idea es factible, cargue un capacitor de 125 mF hasta 2 V y vea si puede alimentar su dispositivo.
