Bu yazıda, bir sarkaç mekanizmasından yararlanarak serbest enerji şeklinde elektrik üretmek için nasıl kullanılabileceğini anlamaya çalışacağız.
Bir sarkaç, girişte yapılan "iş"ten çok daha yüksek olabilecek bir "iş" çıktısı üretme potansiyeline sahip en verimli mekanizmalardan biri olarak kabul edilebilir. Bir sarkacın, üzerine elle yapılan bir itme ile uygulanan önemsiz miktarda bir kuvvetle bile, çok uzun bir süre boyunca güçlü bir sallanma hareketini sürdürebilmesi gerçeğiyle kanıtlanabilir. Bir sarkaç tarafından yapılan yüksek giriş ve çıkış işi oranı, sisteme etki eden iki dış kuvvet, yani yerçekimi kuvveti ve merkezkaç kuvveti nedeniyle elde edilir.
Yukarıdaki resme bakıldığında, kurulum, bir motor miline bağlı bir sarkaç milini göstermektedir. Sarkaç çubuğunun alt ucuna bağlı ağır bir küresel kütle vardır, kütlenin alt kenarına sabitlenmiş kalıcı bir mıknatıs vardır.
Sarkaç kütlesinin ağırlık merkezini geçen merkezi eksenine yerleştirilmiş bir reed anahtarı vardır. Sarkaç hareket halindeyken, sarkaç kütlesi üzerindeki mıknatıs, reed anahtarının çok yakınındann teğet geçer. Bu her gerçekleştiğinde, reed anahtarı dahili kontağını anlık olarak kapatır ve sarkaç onu geçer geçmez serbest bırakır. Motor kabloları bir röle mekanizması ile bağlanırken, indükleme sinyali aşağıdaki gibi bir flip flop devresi ile konfigüre edilmiştir:
Nasıl çalışır
Buradaki amaç, motora saat yönünde ve saat yönünün tersine anlık rotasyonel itmeler sağlamaktır, böylece mili ile bağlantılı sarkaç sallanma hareketi kalıcı olarak sürdürülür. Burada motor bir motor gibi davranır ve sarkacın ivmelenmesini sağlamak için pilden sürekli darbe alan bir jeneratör gibi davranır ve aynı zamanda pil için şarj elektriği üretir, şarj elektriği darbe hızından çok daha yüksek bir oranda olduğu için harcanan enerji üretilen enerjiden azdır.
4017 entegresi, pin#14'teki manyetik anahtardan gelen darbelere yanıt olarak çıkışlarını dönüşümlü olarak AÇIK ve KAPALI olarak değiştiren basit bir flip flop devresi oluşturur. Entegrenin çıkışındaki alternatif AÇIK/KAPALI geçişi, uygun şekilde röle sürücüsünü tetikler ve sarkaç kütlesinin reed anahtarı boyunca her geçişinde DPDT rölesini değiştirir. Sarkaç kütlesi reed anahtardan geçtiği anda, röle bobin kontakları kapanır ve Entegrenin'nin 14 numaralı bacağında tetikleme darbesine neden olur ve bu da röleyi değiştirir, röle bağlı voltaj polaritesini motora çevirir, böylece darbe saat yönünde veya saat yönünün tersine tamamlar sarkacın hareketi, sarkacın sallanma hareketini, sallanma döngüsünün her birinde biraz güçlendiriyor. Röle kontaklarına sahip iki seri kondansatör, darbenin yalnızca anlık olmasını ve sarkacın sallanmasını sağlamak için yalnızca fraksiyonel bir enerjinin kullanılmasını sağlar. Bu arada sarkacın hareketi, pili bir dereceye kadar şarjlı tutmak için yeterli elektrik üretir ve enerjisinin başka bir harici cihaza güç sağlamak için kullanılması için yeterli hale gelir.