风力涡轮机与手动发电机基于相同的基本原理运行。
有时我们把现代电网视为理所当然，认为无论何时需要，都能轻松获取电力。但在很多情况下，电力并非如此容易获得，有些地方甚至没有插座可供你给手机充电器充电。例如，你可能在野外旅行（或者一场紧急情况可能使你被困在那里）。在强风暴过后，公用事业公司可能需要数天甚至数周才能重新连接被破坏的电力线路。而且总有僵尸末日使文明陷入混乱的可能。你的小设备的电池电量也维持不了多久。
但是有一种发电方式永远不会没电而且便于携带：手动发电机。它是一种旅行小工具，可以为你所有其他旅行小工具——你的手机、MP3播放器或者应急收音机供电。在本文中，我们将解释手动手摇发电机的工作原理以及它们的用途。
手动手摇发电机的原理
手动手摇发电机的原理并不太复杂。它们和其他发电机的工作原理相似，只不过初始能量是由你的手臂提供，而非来自燃烧煤炭产生的蒸汽或者流动的河流。发电机基本上就是逆向工作的电动机。两者都基于物理学家迈克尔·法拉第（Michael Faraday）发现的磁学原理。
法拉第在1831年发现，让导线穿过磁场会在导线中产生电流。通过让线圈围绕磁铁旋转，他发现可以产生稳定的电流。这样，他就能将用于使线圈旋转的能量转化为电能。这一原理为以汽油或柴油为燃料的发电机以及现代发电厂中的大型涡轮机提供动力，在发电厂中，线圈由下落的水或者燃烧煤炭或引发核反应产生的蒸汽驱动。
甚至可以将这种发电机缩小，使其能成为一个可以放在口袋里的旅行小工具。线圈由你来转动，而不是汽油、蒸汽或者下落的水。当你转动发电机侧面的曲柄时，线圈围绕磁铁移动并产生电流。
一些非常简单的手动发电机内部没有电压调节器，所以将它们用于精密设备可能会有问题。例如，如果你将一个手动发电机连接到灯泡上并且快速转动曲柄，你可能会烧坏灯泡的灯丝。然而，大多数用于特定小工具的现代手动手摇发电机都有调节电压的能力，这样设备就能正常工作。
接下来，我们将向你展示如何使用手动发电机。
自制手动手摇发电机
由于发电机是逆向工作的电动机，所以自制手动手摇发电机相当简单。你所需要的只是一个无线电动钻和一些关于电路布线的知识。取下电钻的电池组，将电钻电池盒中的导线连接到你想要供电的设备上（可充电电池效果最佳）。在电钻的卡盘上固定一个大手柄，然后按住扳机（就像你要启动电钻一样）并转动手柄。你可能需要用电压表进行试验，改变转动手柄的方向以及电钻的扭矩和方向设置，但一旦你调整好，你就可以通过手动转动电钻几分钟来给电池充电。
手动手摇发电机的使用
使用手动手摇发电机相当简单。一些旅行小工具实际上内置了发电机。例如，人们在露营旅行中常用的内置手动手摇发电机的小工具包括收音机和灯，如果需要帮助，灯可用于发出信号。大多数时候，这两种设备都可以使用普通电池运行，但如果你被困且电池没电了，侧面的手摇曲柄可以让你给设备充足够的电来收听天气预报或者使用灯。你无需担心将发电机连接到任何东西上，因为所有操作都是内部完成的。
其他手动发电机是为特定设备设计的，例如某一品牌的手机。发电机是一个带有手摇曲柄的小工具。一个特殊的连接器可以让你将它连接到手机上。你只需转动曲柄就可以开始给手机电池充电。虽然产生的电压会根据你转动曲柄的速度而变化，但内置的电压调节器会维持稳定的电流。你转动曲柄的时间越长，产生的电量就越多。转动几分钟通常就足够进行一次紧急电话呼叫了。
一些手动手摇发电机用途更广泛。它们不是被设计用来连接到某一特定设备，而是有电线接头、点烟器类型的插座或者普通电源插座。然后你可以将任何设备连接或插入发电机来为其供电。并非所有设备都能与手动手摇发电机一起使用——只有那些所需电流和电压与发电机输出相匹配的设备才行。发电机通常输出直流电（DC），但有些发电机内部有电源逆变器，可以将其转换为交流电（AC）。一个手动发电机通常可以输出高达6伏的电压，不过有些带有变速装置，可以提高转动速度并产生更高的电压。
如果你想知道手动发电机的想法是否新颖，它至少可以追溯到20世纪60年代。军事单位使用可以折叠成背包的特殊手动发电机。由士兵转动曲柄，发电机可用于在野外为电子设备供电，远离任何可用的电源。
如果你想自己尝试一下手动发电机，你可以在许多户外用品商店找到它们。它们也可以从教育用品商店购买。这些手动发电机通常带有透明外壳，这样你就可以看到线圈和磁铁的工作情况。
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参考来源
Cheaper Than Dirt! “Original Military Hand Crank Generator.” (2009年5月26日) http://www.cheaperthandirt.com/MIL2132-1.html
Tom Miles. “Experiences Using a Hand Crank Generator.” Bioenergylists.org. 2008年12月27日. (2009年5月26日) http://www.bioenergylists.org/sellershandcrankpower
The Travel Insider. “Sidewinder Portable Cell Phone Charger.” 2004年4月23日. (2009年5月28日) http://thetravelinsider.info/roadwarriorcontent/sidewinder.htm
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