【4M】Windmill Generator 風車發電機

4M-
展現STEAM教育的理念：Science、Technology、Engineering、Art、Math。
4M的產品注重於親手操作，不論是組裝機械、自製小飾品、收集材料進行實驗，從操作中獲得跨領域的知識，培養面對問題的勇氣，讓知識得以被實踐。
4M產品設計的基礎，就是要帶給孩子們四種不同心智體驗，激發創造力，引導想像力，啟發知識，感受學習的樂趣。

Windmill Generator 風車發電機

適合年齡 : 8歲以上

包裝尺寸 : 約 17 x 22 x 6 cm

A 安全說明:
1. 在你開始組裝前，請先閱讀此說明書
2. 此玩具適用大於八歲之孩童
3. 建議成人隨時在旁監督與協助
4. 此組裝和完成的電車發電器包含了許多小零件，如果不慎吞食可能導致窒息，所以請將此組裝遠離三歲以下孩童
5. 使用此電車發電器時，因為強風可能引起物品飛起，建議配帶眼罩和手套

B.開始組裝之前:
完成組裝此風車發電器，你需要一個乾淨的塑膠寶特瓶和一把小圓頭螺絲起子，這些並沒有包含在零件包內，在你開始組裝前，請先確認以下零件:

C.零件:
1 個旋轉扇，1 個齒輪和旋轉扇置入的前罩，1 個後罩，1 個尾翼
2 個半圓螺帽，1 個含齒輪的小馬達，1 個馬達外罩，8 個螺絲 ，1 個有線的發光二極管燈泡

D 組裝步驟:
1. 把發光二極管燈泡固定於後罩的底部
2. 將電線穿過後罩底部的孔
3. 將前後罩密合
4. 鎖緊前後罩四個螺絲以確保固定
5. 在後罩底部組裝兩個半圓螺帽，並以兩個螺絲鎖住,為了使螺帽旋轉順利，請塗抹少許沙拉油於螺帽頂部

連接電線
6. 將紅線和黑線連接於馬達上的金屬圈，如果它們安裝錯誤，二極管燈泡將無法運作(如果馬達底部面向你，金屬圈向外，紅線必須在你的左手邊，而黑線必須在你的右手邊)將裸露的電線穿過金屬圈並小心扭轉它以確保不致脫落

置入馬達
7. 將後方有齒輪的馬達置入前後罩合成的主體，請輕輕地按壓使齒輪上的鋸齒可扣合，之後加上馬達外罩並用兩個螺絲加以固定。

組裝旋轉翼
8. 將旋轉翼推入旋轉軸內

組裝尾翼
9. 將尾翼推入馬達外罩後方的孔內

放入瓶子
10.此螺帽可以放入大部分的寶特瓶，回收並清洗一個乾淨寶特瓶，然後將螺帽旋轉於此寶特瓶，你的風車發電器就完成囉！

E.如何使用此風扇發電器:
一手握住瓶子並使它垂直地佇立於風中，不然的話，將風扇發電器放至於地上或者任何平坦的表面，並裝半瓶水以確保穩固(注意不要讓水碰到二級管燈泡)要讓旋轉翼轉到能夠產生足夠的電力使燈泡發亮，需要強風一小時 15 到 20 公里的風速。如果你在戶外使用風扇發電器，在空曠場所將會有風產生，例如山上海邊。如果你在戶內使用(例如教室)你必需使用中速或高速裝置的強風電風扇才可以產生足夠的風速，在使用強力電風扇時，成人的監督是必要的，另外注意，風車發電器設計適用於偶爾的實驗目的，如果你意圖長久地安置它於室外，請注意強風豪雨有可能使它有所損害。增加樂趣的方法：試著把你的風扇發電器在夜晚時放置於室外，在風起的時候看燈泡閃爍，加入水還可以看水舞秀喔！並且記得把風扇發電器在之後帶回室內，注意不要讓水碰到了燈泡。藉著貼上有顏色的標籤在瓶身或尾翼，你也可以訂做你的風車發電器喔!

F 解決困擾:
如果燈泡無法發亮，請跟隨以下步驟:
˙旋轉扇有可能旋轉的不夠快，等待更強的風或者移動到風強的場所，如果是在室內,使用更高速的電扇。你也可以塗抹少許的油於齒輪上為了使它更容易旋轉。或者檢查旋轉軸底部是否接觸到前罩，因為這可能產生摩擦以致旋轉翼無法順利的旋轉，如果是的話，輕輕地拉起旋轉軸讓它不再碰觸到前罩，(此項動作成人需要在旁協助)
˙檢查電線是否正確地和馬達連結，並且紅線和黑線連接位置正確無誤(詳情請看步驟 6)
˙檢查主體可以順利地旋轉螺帽。除非直接暴露於風中，否則旋轉翼不會快速地轉動。

G 風扇發電器是如何運作的呢?
你的風扇發電器把風中的能量轉換成燈泡(二極管燈泡管)的光能，風推動扇葉，使旋轉一轉於同一方向，風越強，則旋轉翼轉的越快。齒輪使的每旋轉扇轉一次馬達軸就要轉好幾次，而馬達就好像發電器一樣的在運作。在風扇發電機內部，馬達就好像一個在轉軸上的電樞，上面繞著好幾百條的電線，在這電樞四周有一個永久磁鐵，當電力流過馬達，它也流過電樞，因此就成了一個電磁體，這個電樞因為永久磁鐵而相斥又相吸，因而造就它的旋轉，然而，風扇發電器的原理卻是相反的，當電樞繞著旋轉軸轉，由永久磁鐵產生的磁場，會使電流流向電樞的電線，當旋轉軸轉的夠快，電力就能強到讓燈泡發亮。而風扇的尾翼則會持續讓轉輪受風。

H 有趣的事實:
˙世界上能產生最大電力的風扇發電器是 RE power 5M，它三個葉扇每個有 61.6 公尺長，可以產生 5000 戶的供電量。
˙只要一個小型的風扇發電器就可產生足夠的住戶、學校、或者小型工廠的供電量
˙世界上最大的風力發電廠是位於美國德州的空馬發電廠，總共有 421 個發電器，可以產生足以立刻使 50 萬的水壺沸騰的 735 百萬瓦特。
˙近海的風力發電廠通常都建在沿岸，因為那裡的風力和風向通常持續不變，而發電器則設在海床
˙工程師正在研發空中的風力發電器，試驗的地點將在離地幾千公尺，也就是通常會有強風的地方。
˙風力發電氣是個無污染和替代的能源產生方式，但風停的時候它就無法運作，所以我們需要另一個替代風力發電器的能源。
˙海洋葉輪機就像是海底的風力發電器，它們靠著潮汐漲退來產生能源。
˙像你回收拿來作風力發電器的那種寶特瓶，通常是由一種叫 PET(聚乙烯)的塑膠作成的。
˙PET 寶特瓶可再回收作成數百種產品，例如:新寶特瓶、底片、或者地毯或衣服的纖維。
˙只要回收 25 個寶特瓶可以產生一件羊毛上衣。

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