Şimdi Ara

[ACİL] Piezoelektrik ile batarya doldurma.

Daha Fazla
Bu Konudaki Kullanıcılar: Daha Az
2 Misafir - 2 Masaüstü
5 sn
10
Cevap
0
Favori
401
Tıklama
Daha Fazla
İstatistik
  • Konu İstatistikleri Yükleniyor
0 oy
Öne Çıkar
Sayfa: 1
Giriş
Mesaj
  • Öncelikle herkese hayırlı sabahlar,

    Pek fazla bilgi sahibi olmadığım bir konu hakkında ödevim var ve tıkanıp kalmış bulunmaktayım.

    Öncelikle ödevim; PbZrTiO6 alaşımını kullanarak bir ayakkabı tasarlayıp bu ayakkabı ile attığım her adımda elde ettiğim enerji ile bir bataryayı tam doldurmam lazım. (Kağıt üstünde) ve bu ayakkabı ile toplamda kaç adım atarsam 3000 mAh'lık bir bataryayı %100 doldurabilirim?

    İlk başta ödevimde kullanmak üzere 25mm x 25mm ebatlarında ve 0.5mm kalınlığında bir pzt plaka seçtim ve aşağı yukarı bir adımda 150 newtonluk bir kuvvet uyguladığımı varsaydım (70 kiloyum) bu değerleri kullanarak ben her 150 newtonluk bir kuvvet uyguladığımda plakadan 96 Volt'luk bir gerinim elde ediyorum ve bu bana aşırı fazla geldi. (Defalarca kontrol ettim, işlemlerde hiçbir hata yapmadım.) Bütün bunlara ek olarak elde ettiğim bu değer ile 3000 mAh'lık bir bataryayı doldurmak için kaç defa adım atmam gerektiğini bir türlü ölçemedim. Çünkü devrede ne kadar amper olduğuna dair hiçbir bilgi verilmemiş durumda ve ben de bu değeri nasıl bulacağımı bir türlü çözemedim. Kaç gündür her türlü kaynağı (Türkçe/İngilizce) araştırdım hiçbiri bana yardımcı olmadı. Son umudum burası, şimdiden teşekkürler.

    PbZrTiO6 alaşımının özellikleri;
    Elastikiyet modulü: 50 GPa
    Dielektrik sabiti: 250*10^-12



    Dipnot: Forum adabını çok fazla bilen birisi olmadığım için çok fazla hatalarım olmuş olabilir, lütfen mazur görün.



  • quote:

    Orijinalden alıntı: karafetva

    https://books.google.com.tr/books?id=sVw0Sc_LehQC&pg=PA190&lpg=PA190&dq=PbZrTiO6&source=bl&ots=j1K4_58ffX&sig=ACfU3U3cf9BtdM2whnU8HebpYia7e_bLJQ&hl=tr&sa=X&ved=2ahUKEwizxaa8793pAhXQSsAKHUkHDu0Q6AEwAHoECAgQAQ#v=onepage&q=PbZrTiO6&f=false

    inceleyiniz. İlk fırsatta ilgilenirim. Bunu elastik enerji değişiminden ortaya koyabliriz ama gerçekçi direk elektriksel kabullerle çözmek lazım.
    Öncelikle destekleriniz için çok teşekkür ederim. Attığınız kaynağı inceledim yalnız aradığım sonuca tam olarak ulaşmamı sağlayamadı. Açıkcası formüller elimde ve doğru formüle sahip olduğumu düşünüyorum. Lakin kafamı karıştıran ilk şey 25mmx25mm uzunluğu ve 0.5 mm kalınlığı olan plakaya 250 newtonluk bir kuvvet uygulayınca 4 volt gibi çok yüksek bir değer elde ediyorum. Bu değer bana oldukça fazla geldi. Daha anlamlı değerler elde etmek için uygulamam gereken kuvvetler de çok aşırı anlamsız kuvvetler. (0'ın altında oluyor) Bu yüzden tıkanıp kalmış durumdayım
  • https://www.youtube.com/results?search_query=piezo+ayakkab%C4%B1

    Ölçü aletiniz yo mu, yapın bir taban ölçün 10 adım veya 1 dk. bunun üzerinden hesabı oturtun.
  • quote:

    Orijinalden alıntı: mavi-kaplan

    https://www.youtube.com/results?search_query=piezo+ayakkab%C4%B1

    Ölçü aletiniz yo mu, yapın bir taban ölçün 10 adım veya 1 dk. bunun üzerinden hesabı oturtun.
    Hayır maalesef ölçüm aletim yok. Zaten bu teorik bir ödev olarak verildi ve ölçümlerin olduğu hiçbir belge bulamadım
  • İlk mesajdaki 96v nasıl elde ettin nasıl okudunuz? Peki pilin dolumunu akımını nasıl okuyacaksınız? Bu işi yapacaksanız en basitinden dvm şart! Diğer elastiki yalıtkan değerlerinin burada önemi yok.
  • Ayakkabı için kaç kg iseniz ayakkabıya da o yük biner. Yarısı felan değil, direk bu yük. Ama sizin verdiğiniz 150newton ile;
    P = Pressure = force / Area = 150N / (25*25*10^-6) = 0,24*10^6Pa =0,24 Mpa
    Polarizasyon = BasınçDeğişimi * PiezoKatsayısı
    ...............= 0,24Mpa * 250*10^-12 Coulomb/Pa.m^2 = 6*10^-5 C/m^2
    Polarizasyon = Yük/Alan
    Yük =Polarizasyon * Alan = 6*10^-5 C/m^2 * 25*25*10^-6m^2 = 3,75*10^-8 Coulomb


    strain = Stress(Pressure)/YoungsModulus(elastikiyetmodülü)
    ...........= 0,24MPa / 50 GPa = 4,8*10^-6
    metre/Volt = Coulomb/Pa*m^2
    strain = PiezoKatsayısı * ElektrikALanŞiddeti
    4,8*10^-6 = 250*10^-12metre/Volt * E ---> E = 1,92*10^4 Volt/metre
    d = t = 0,5mm = 0,5*10^-3metre
    Voltage = E * d ---> Volt = 1,92*10^4 Volt/metre * 0,5*10^-3metre
    ................................= 9,6Volt
    Energy = Voltage * Curent * time = Volt * Ampere , current*time =coulomb , Coulomb=Ampersaniye
    Enerji = 9,6Volt * 3,75*10^-8A.s = 36*10^-8Jolue = Volt.Amper.saniye = Watt.saniye

    Sonuç olarak tek bir yere basmada bu piezo parçası; 36*10^-8Joule enerji üretmekte. Hesapları tamamen temel piezo özellik ve tanımlrıyla kendim yaptım, hata olabilir. Aşşağıda benzer projeleri de yazıyorum.

    Bu enerji elde edildikten sonra gerisi kolay. Bunu depolamanız lazım. Geirlim regülasyonu, step up, step down, kondansatör kombineli enerji depolmaa vb yöntemleri kullanırsınız. Bu enerji ile size lazım olan toplm enerjiyi kaç adımda elde edersiniz orasına da bakalım;

    Mesela 3.7Volt 3000mAh enerji değeri; 3000mAh=3Ah=3/3600A.saniye=8,33*10^-4Amper.saniye
    E = 3,7 * 8,33*10^-4Amper.saniye = 30,821*10^-4Joule

    Bir 3000mAh batarya enerjisi olan 30,821*10^-4Joule enerji elde etmek için sizin tek adımda elde edebildiğiniz enerji olan 36*10^-8Joule ile;
    30,821*10^-4 / 36*10^-8 = 8561,39 adım atmanız gerek. Yani 8500 adımda bir telefon şarzı.
    Sağlık açısından 7500 adımın günlük gereklilik olduğundan bahsedilmekte. 10000adım daha da faydalıymış gibisinden yazılar var.
    1 adım = 0,8metre ---> 8561,39 * 0,8 metre = 6849 metre


    Başa baş hesapla bunlar çıktı. Ancaaaaaaak! Siz gerilimi ne düzeylerde elde edeceksiniz ve bu elektrik özelliklerinde ne derece şarz kabiliyetiniz ve verimliliğiniz olacak?? Acaba hesap sonuçlarının yarısına bile ulaşabilecek misiniz??? Yani gerçekte.....

    Bu arada aşşağıdaki linklerin hiçbirisinde bu hesaplar yapılamamış ama bazılarında osiloskopla ölçülmüş tip değerler yazmakta. O değerleri de kontrol amaçlı kullanın ve hesap hatalarını inceleyin.

    https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(18)30126-0https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwiG1Nvd_eDpAhWSfZoKHVLFA8QQFjAFegQIAxAB&url=https%3A%2F%2Fwww.researchgate.net%2Fprofile%2FEyyuep_Aslan2%2Fpublication%2F340081814_PIEZOSERAMIK_MALZEMELERLE_ELEKTRIK_ENERJISI_URETILMESI_VE_DEPOLANMASI%2Flinks%2F5e76112192851cf2719ba27c%2FPIEZOSERAMIK-MALZEMELERLE-ELEKTRIK-ENERJISI-UeRETILMESI-VE-DEPOLANMASI.pdf&usg=AOvVaw1ASYQX_IFQqVzASx8HwGp3
    https://www.piezoelektrik.com/piezoelektrik-malzeme-kullanarak-elektrik-uretimi/ benzer proje,https://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/piezoelektrik-sensorler-ve-modellenmesi/21757#ad-image-0 ,

    Üstteki kitap linki şuydu;https://books.google.com.tr/books?id=sVw0Sc_LehQC&pg=PA190&lpg=PA190&dq=PbZrTiO6&source=bl&ots=j1K5R5dgeW&sig=ACfU3U3RI_nDlrMZkZSboPnJ4Tqk-2BbTw&hl=tr&sa=X&ved=2ahUKEwjB8s_69uDpAhUE0qYKHRmNDUoQ6AEwAHoECAYQAQ



    < Bu mesaj bu kişi tarafından değiştirildi karafetva -- 3 Haziran 2020; 10:45:52 >
  • quote:

    Orijinalden alıntı: karafetva

    Ayakkabı için kaç kg iseniz ayakkabıya da o yük biner. Yarısı felan değil, direk bu yük. Ama sizin verdiğiniz 150newton ile;
    P = Pressure = force / Area = 150N / (25*25*10^-6) = 0,24*10^6Pa =0,24 Mpa
    Polarizasyon = BasınçDeğişimi * PiezoKatsayısı
    ...............= 0,24Mpa * 250*10^-12 Coulomb/Pa.m^2 = 6*10^-5 C/m^2
    Polarizasyon = Yük/Alan
    Yük =Polarizasyon * Alan = 6*10^-5 C/m^2 * 25*25*10^-6m^2 = 3,75*10^-8 Coulomb


    strain = Stress(Pressure)/YoungsModulus(elastikiyetmodülü)
    ...........= 0,24MPa / 50 GPa = 4,8*10^-6
    metre/Volt = Coulomb/Pa*m^2
    strain = PiezoKatsayısı * ElektrikALanŞiddeti
    4,8*10^-6 = 250*10^-12metre/Volt * E ---> E = 1,92*10^4 Volt/metre
    d = t = 0,5mm = 0,5*10^-3metre
    Voltage = E * d ---> Volt = 1,92*10^4 Volt/metre * 0,5*10^-3metre
    ................................= 9,6Volt
    Energy = Voltage * Curent * time = Volt * Ampere , current*time =coulomb , Coulomb=Ampersaniye
    Enerji = 9,6Volt * 3,75*10^-8A.s = 36*10^-8Jolue = Volt.Amper.saniye = Watt.saniye

    Sonuç olarak tek bir yere basmada bu piezo parçası; 36*10^-8Joule enerji üretmekte. Hesapları tamamen temel piezo özellik ve tanımlrıyla kendim yaptım, hata olabilir. Aşşağıda benzer projeleri de yazıyorum.

    Bu enerji elde edildikten sonra gerisi kolay. Bunu depolamanız lazım. Geirlim regülasyonu, step up, step down, kondansatör kombineli enerji depolmaa vb yöntemleri kullanırsınız. Bu enerji ile size lazım olan toplm enerjiyi kaç adımda elde edersiniz orasına da bakalım;

    Mesela 3.7Volt 3000mAh enerji değeri; 3000mAh=3Ah=3/3600A.saniye=8,33*10^-4Amper.saniye
    E = 3,7 * 8,33*10^-4Amper.saniye = 30,821*10^-4Joule

    Bir 3000mAh batarya enerjisi olan 30,821*10^-4Joule enerji elde etmek için sizin tek adımda elde edebildiğiniz enerji olan 36*10^-8Joule ile;
    30,821*10^-4 / 36*10^-8 = 8561,39 adım atmanız gerek. Yani 8500 adımda bir telefon şarzı.
    Sağlık açısından 7500 adımın günlük gereklilik olduğundan bahsedilmekte. 10000adım daha da faydalıymış gibisinden yazılar var.
    1 adım = 0,8metre ---> 8561,39 * 0,8 metre = 6849 metre


    Başa baş hesapla bunlar çıktı. Ancaaaaaaak! Siz gerilimi ne düzeylerde elde edeceksiniz ve bu elektrik özelliklerinde ne derece şarz kabiliyetiniz ve verimliliğiniz olacak?? Acaba hesap sonuçlarının yarısına bile ulaşabilecek misiniz??? Yani gerçekte.....

    Bu arada aşşağıdaki linklerin hiçbirisinde bu hesaplar yapılamamış ama bazılarında osiloskopla ölçülmüş tip değerler yazmakta. O değerleri de kontrol amaçlı kullanın ve hesap hatalarını inceleyin.

    https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(18)30126-0https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwiG1Nvd_eDpAhWSfZoKHVLFA8QQFjAFegQIAxAB&url=https%3A%2F%2Fwww.researchgate.net%2Fprofile%2FEyyuep_Aslan2%2Fpublication%2F340081814_PIEZOSERAMIK_MALZEMELERLE_ELEKTRIK_ENERJISI_URETILMESI_VE_DEPOLANMASI%2Flinks%2F5e76112192851cf2719ba27c%2FPIEZOSERAMIK-MALZEMELERLE-ELEKTRIK-ENERJISI-UeRETILMESI-VE-DEPOLANMASI.pdf&usg=AOvVaw1ASYQX_IFQqVzASx8HwGp3
    https://www.piezoelektrik.com/piezoelektrik-malzeme-kullanarak-elektrik-uretimi/ benzer proje,https://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/piezoelektrik-sensorler-ve-modellenmesi/21757#ad-image-0 ,

    Üstteki kitap linki şuydu;https://books.google.com.tr/books?id=sVw0Sc_LehQC&pg=PA190&lpg=PA190&dq=PbZrTiO6&source=bl&ots=j1K5R5dgeW&sig=ACfU3U3RI_nDlrMZkZSboPnJ4Tqk-2BbTw&hl=tr&sa=X&ved=2ahUKEwjB8s_69uDpAhUE0qYKHRmNDUoQ6AEwAHoECAYQAQ
    Yazdıklarınız tam anlamıyla doğru keşke ödevi teslim etmeden önce görebilseydim benim için çok iyi olabilirdi :) lakin ileri zamanlarda bu tür bir şeye ihtiyacı olan arkadaşlarımızın ihtiyacını kesinlikle eksiksiz bir şekilde karşılayacaktır. Sizi de uğraştırdığım için tekrardan özür diliyorum ve ilginiz için de ne kadar teşekkür etsem azdır
  • Jespersen J kullanıcısına yanıt
    Ne özürü Reis!! zevkle yardımcı oluruz, her zaman...
    Ödevinizin son teslim tarihi yazmadığınızdan fikir vermekte gecikmişizdir kusura bakmayın.
    Hürmetler...
  • 
Sayfa: 1
- x
Bildirim
mesajınız kopyalandı (ctrl+v) yapıştırmak istediğiniz yere yapıştırabilirsiniz.