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杠杆对力的放大原理在电动风力发电技术中的应用 刘守熙 电动风力发电技术中应用了杠杆原理中的两项原理，一项是杠杆的不平衡原理，再一项是杠杆对动力的放大原理。 关于杠杆的不平衡原理。 我们都知道, 杠杆原理杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（用力点、支点和阻力点）的大小跟它们的力臂成反比。动力动力臂=阻力阻力臂，用代数式表示为F1 l1=F2l2。式中，F1表示动力，l1表示动力臂，F2表示阻力，l2表示阻力臂。从上式可看出，欲使杠杆达到平衡，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。但在电动风力发电技术领域主要是应用杠杆的不平衡原理。对于垂直轴电动风力发电机来说， 推动风车杠杆旋转的力叫动力，其施力点叫动力作用点：阻碍杠杆旋转的力叫阻力，其施力的点叫阻力点。要使风车杠杆能够绕着支点持续旋转，就必须创造一种使杠杆持续不平衡的条件，这就一方面要在杠杆的动力作用点施加动力（风力），另一方面要在阻力作用点减少阻力。凹凸形的风车叶片在一端可以作为杠杆的施力作用点发挥作用，同时在另一端又可以作为阻力作用点减少阻力发挥作用，所以凹凸形的风车叶片在一端能够有效增加动力，而在另一端则能够有效减少阻力，从而可以使人造机械风力，经过杠杆的不平衡原理，有效转换为机械动力，推动发电机转子转动而发电。 关于杠杆对动力的放大原理。古希腊科学家阿基米德有这样一句流传千古的名言：“给我一个支点，我就能撬起整个地球！”这句话有着严格的科学根据。 因此，杠杆对动力的放大作是不容置疑的。我们可以把杠杆对动力的放大效率表述为：杠杆对动力的放大效率=动力动力臂的距离阻力阻力臂的距离。 垂直轴风力发电机的风车在静止状态时，杠杆的动力为零，阻力也为零，或者是动力还不能超过阻力使其出现不平衡的情况。当鼓风机为杠杆的动力作用点施加足够的风力时，杠杆失去平衡，风车立即向施加风力的方向持续施转。由于风车叶片为凹凸形，阻力端只会在旋转运动中产生微小的阻力，而动力端的力不会被阻力端的阻力所抵销，而发挥99%的效率。这种电动风力发电装置，它不会像室外的垂直轴风力发电机那样，动力的相当大的一部分会被阻力所抵消。因此，鼓风机所提供的风力，通过动力臂的长度，实现十几倍、几十倍、上百倍的放大，带动发电机转子转动而发出高于鼓风机所消耗电能十几倍、几十倍、上百倍的电力。实验证明，风车半径从150公分至20公分风力可放大175倍，至发电机转子轴风力被放大的被数虽然还没有精确测算，但比175倍更高是肯定的。被放大的风力再转换为风力发电机机械能，进而机械能转换为电能时就放大了175倍以上，因而能量不守恒了。可见，能量守恒定律是相对的和有条件的，在杠杆对风力的放大环境下，能量守恒定律失效了。联系方式：作者：刘守熙系北京联合互利能源科技开发有限公司经理地址：北京建国路88号现代城2号楼220
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