मानव शक्ति

मानव शक्ति काम (भौतिकी) या ऊर्जा है जो मानव शरीर से उत्पन्न होती है। यह मानव की शक्ति (भौतिकी) (प्रति समय कार्य की दर) को भी संदर्भित कर सकता है। शक्ति मुख्य रूप से मानव शरीर की कंकाल की मांसपेशियों की सूची से आती है, किंतु तापमान का उपयोग शेल्टर (भवन), भोजन, या अन्य मनुष्यों को गर्म करने जैसे काम करने के लिए भी किया जाता है।

मनुष्यों द्वारा शक्ति प्रदर्शन के विश्व रिकॉर्ड कार्य योजनाकारों और कार्यप्रवाह | कार्य-प्रक्रिया इंजीनियरों के लिए रुचिकर हैं। मानव शक्ति का औसत स्तर जिसे समय की एक निश्चित अवधि में बनाए रखा जा सकता है, उद्योग में कार्य संचालन को डिजाइन करने वाले इंजीनियरों के लिए रोचक है।

मानव-संचालित परिवहन में साइकिल, रोइंग, स्कीइंग और गतिशीलता के कई अन्य रूप सम्मलित हैं।

मानव-संचालित उपकरण का उपयोग कभी-कभी उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, और कभी-कभी उपयोग के लिए विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए जहां बिजली का कोई अन्य स्रोत उपलब्ध नहीं होता है। इनमें गिब्सन गर्ल उत्तरजीविता रेडियो, विंड-अप या (क्लॉकवर्क) रेडियो और पेडल रेडियो सम्मलित हैं।

उपलब्ध शक्ति
सामान्य मानव चयापचय लगभग 80 वाट की बेसल चयापचय दर पर गर्मी उत्पन्न करता है। एक साइकिल दौड़ के दौरान, एक विशिष्ट साइकिल चलाना एक घंटे में लगभग 400 वाट यांत्रिक शक्ति का उत्पादन कर सकती है और शॉर्ट बर्स्ट में इससे दुगुनी - 1000 से 1100 वाट तक उत्पादन कर सकती है; आधुनिक रेसिंग साइकिलों में 95% से अधिक यांत्रिक ऊर्जा रूपांतरण दक्षता होती है। एक अच्छी फिटनेस वाले वयस्क के एक घंटे के जोरदार व्यायाम के लिए औसतन 50 से 150 वाट के बीच होने की संभावना है। 8 घंटे की शिफ्ट में, एक औसत, स्वस्थ, अच्छी तरह से खिलाया और प्रेरित मैनुअल मजदूर लगभग 75 वाट बिजली (भौतिकी) का उत्पादन कर सकता है। चूंकि, किसी भी जनरेटर डिवाइस की अक्षमता से मानव विद्युत शक्ति की संभावित उपज कम हो जाती है, क्योंकि सभी वास्तविक जनरेटर ऊर्जा परिवर्तन प्रक्रिया के दौरान काफी हानि उठाते हैं। जबकि उपकरणों का प्रयोग करने के लिए विद्युत जनरेटर को फिट करने का प्रयास किया गया है, रूपांतरण उपकरण की लागत की समानता में एकत्रित ऊर्जा कम मूल्य की है।

परिवहन
परिवहन के कई रूप मानव शक्ति का उपयोग करते हैं। इनमें साइकिल, व्हीलचेयर, पैदल चलना, स्केटबोर्ड, ठेला, रोइंग, स्की और रिक्शा खींचा सम्मलित हैं। कुछ प्रपत्र एक से अधिक व्यक्तियों का उपयोग कर सकते हैं। ऐतिहासिक लंबी नाव को प्राचीन काल में फ्रीमैन या नागरिकों द्वारा और हाल के दिनों में समुद्री लुटेरों द्वारा पकड़े गए दासों द्वारा चलाया गया था। MacCready Gossamer Condor मानव-संचालित विमान का पहला इतिहास था | नियंत्रित और निरंतर उड़ान में सक्षम मानव-संचालित विमान, जिसने 1977 में अपनी पहली उड़ान भरी थी। केवल मानव शक्ति का उपयोग करके गैर-ध्रुवीय अक्षांशों पर ग्लोब - भूमाफिया में चलना, बाइक चलाना और रोलरब्लाडिंग; और तैराकी, कयाकिंग, रोइंग, और महासागरों को पार करने के लिए 26 फुट लंबी पेडल-संचालित नाव का उपयोग करना।

सामान्य उपकरण और मशीनें
ट्रेडव्हील्स, जिन्हें ट्रेडमिल्स भी कहा जाता है, मानव द्वारा संचालित इंजन या मशीनें हैं। ये दिखने में पानी के पहिये के समान हो सकते हैं, और या तो इसकी परिधि (ट्रेडमिल) में स्थापित मानव चलने वाले पैडल द्वारा या इसके अंदर खड़े मानव (ट्रेडव्हील) द्वारा काम किया जा सकता है।

कुछ उपकरण मानव शक्ति का उपयोग करते हैं। वे सीधे शक्ति (भौतिकी) का उपयोग कर सकते हैं #मांसपेशियों से यांत्रिक शक्ति, या एक जनरेटर शरीर द्वारा उत्पन्न ऊर्जा को विद्युत शक्ति में परिवर्तित कर सकता है।

मानव-संचालित उपकरण में मुख्य रूप से छोटे उपकरण होते हैं जो बिजली के पारंपरिक स्रोतों जैसे डिस्पोजेबल प्राथमिक सेल और विद्युत ग्रिड के विकल्प के रूप में मानव मांसपेशियों की शक्ति द्वारा उत्पन्न बिजली द्वारा संचालित होते हैं। इस तरह के उपकरणों में उनकी रिचार्जेबल बैटरी को रिचार्ज करने के लिए इलेक्ट्रिक जनरेटर या एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन सिस्टम होता है। बैटरी चालित पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे चल दूरभाष को रिचार्ज करने के लिए अलग क्रैंक-संचालित जनरेटर अब उपलब्ध हैं। यंत्रवत् संचालित फ्लैशलाइट्स जैसे अन्य, डिवाइस के भीतर जनरेटर को एकीकृत करते हैं। कलाई घड़ियाँ मांसपेशियों की शक्ति का उपयोग अपने प्रेरणा्स को घाव में रखने के लिए कर सकती हैं।

बिजली भंडारण के लिए रिचार्जेबल बैटरी का एक विकल्प supercapacitor है, जिसका उपयोग अब कुछ उपकरणों में किया जा रहा है जैसे यंत्रवत् संचालित फ्लैशलाइट यहां दिखाया गया है। उपकरण जो ऊर्जा को यांत्रिक रूप से संग्रहीत करते हैं, बिजली के अतिरिक्त, घड़ी की कल के रेडियो में एक मेनस्प्रिंग होता है, जो एक क्रैंक द्वारा घाव होता है और रेडियो को बिजली देने के लिए एक जनरेटर को घुमाता है।

मानव-संचालित बिजली के उपकरणों के नियमित उपयोग का एक प्रारंभिक उदाहरण प्रारंभिक टेलीफ़ोन सिस्टम में है; दूरस्थ घंटी बजाने के लिए करंट टेलीफोन पर एक हैंडल को क्रैंक करके सब्सक्राइबर द्वारा प्रदान किया गया था, जो एक छोटा बिजली की शक्ति उत्पन्न करने का यंत्र जनरेटर बन गया। प्राकृतिक आपदा, युद्ध, या नागरिक गड़बड़ी के कारण नियमित बिजली की आपूर्ति अनुपलब्ध होने पर मानव-संचालित उपकरण आपातकालीन उपकरण के रूप में उपयोगी होते हैं। उन्हें गरीब देशों में उपयोग के लिए अल्पव्ययी के रूप में भी देखा गया है, जहां बैटरी बहुमूल्य हो सकती है और मुख्य बिजली अविश्वसनीय या अनुपलब्ध हो सकती है। वे डिस्पोजेबल बैटरी के उपयोग के लिए पर्यावरण की दृष्टि से श्रेष्ठ विकल्प भी हैं, जो ऊर्जा का एक व्यर्थ स्रोत हैं और पर्यावरण में भारी धातुओं का परिचय दे सकते हैं। संचार अपेक्षाकृत कम मात्रा में विद्युत शक्ति के लिए एक सामान्य अनुप्रयोग है जो एक मानव द्वारा जनरेटर को घुमाकर उत्पन्न किया जा सकता है।

उत्तरजीविता रेडियो
द्वितीय विश्व युद्ध के दौर की उत्तरजीविता रेडियो#द गिब्सन गर्ल ने शक्ति प्रदान करने के लिए हाथ से चलने वाले जनरेटर का उपयोग किया; इसने ड्राई-सेल बैटरियों के अविश्वसनीय प्रदर्शन को टाल दिया, जिन्हें आवश्यकता पड़ने से पहले महीनों तक संग्रहीत किया जा सकता था, चूंकि इसमें यह कमी थी कि उत्तरजीवी को क्रैंक को चालू करने के लिए पर्याप्त रूप से फिट होना पड़ता था। उत्तरजीविता रेडियो का आविष्कार और युद्ध के दौरान दोनों पक्षों द्वारा नियत किया गया था। SCR-578 (और युद्ध के बाद के इसी तरह के AN/CRT-3) उत्तरजीविता रेडियो ट्रांसमीटरों को विमान द्वारा ओवर-वाटर ऑपरेशंस पर ले जाया गया था, उनके घंटे के आकार के कारण गिब्सन गर्ल उपनाम दिया गया था, जिससे उन्हें पैरों के बीच स्थिर रखा जा सकता था। जबकि जेनरेटर का हैंडल मुड़ा हुआ था।

सैन्य रेडियो
द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, अमेरिकी सैनिकों ने कभी-कभी सिग्नल कॉर्प्स रेडियो ट्रांसीवर|ट्रांसमीटर/रिसीवर को शक्ति देने के लिए हैंड क्रैंक जेनरेटर, GN-35 और GN-45 का उपयोग किया। हैंड क्रैंकिंग श्रमसाध्य था, किंतु SCR-131, SCR-161, SCR-171, SCR-284, और SCR-694 जैसे छोटे रेडियो सेटों के लिए पर्याप्त करंट उत्पन्न करता था।

विंडअप रेडियो
एक विंडअप रेडियो या क्लॉकवर्क रेडियो एक रेडियो रिसीवर है जो बैटरी या विद्युत ग्रिड के अतिरिक्त मानव मांसपेशियों की शक्ति द्वारा संचालित होता है। सबसे आम व्यवस्था में, एक आंतरिक विद्युत जनरेटर एक मेनस्प्रिंग द्वारा चलाया जाता है, जो केस पर एक हैंड क्रैंक (तंत्र) द्वारा लपेटा जाता है। क्रैंक को घुमाने से स्प्रिंग की हवा चलती है और एक पूर्ण वाइंडिंग कई घंटों के संचालन की अनुमति देगा। वैकल्पिक रूप से, जनरेटर एक आंतरिक बैटरी चार्ज कर सकता है।

हाथ से चलने वाले जनरेटर द्वारा संचालित रेडियो नए नहीं हैं, किंतु उनके बाजार को पहले आपातकालीन या सैन्य संगठनों तक सीमित माना जाता था। आधुनिक क्लॉकवर्क रेडियो को 1991 में ब्रिटिश आविष्कारक ट्रेवर बेलिस द्वारा एचआईवी/एड्स संकट की प्रतिक्रिया के रूप में डिजाइन और पेटेंट कराया गया था। उन्होंने इसे विकासशील देशों में गरीब लोगों द्वारा उपयोग के लिए एक रेडियो के रूप में देखा, विशेष रूप से अफ्रीका में, बैटरी तक पहुंच के बिना। 1994 में, ब्रिटिश एकाउंटेंट क्रिस स्टेंस और उनके दक्षिण अफ्रीकी साथी, रोरी स्टीयर ने आविष्कार के लिए विश्वव्यापी लाइसेंस प्राप्त किया और बायजेन पावर इंडस्ट्रीज (अब फ्रीप्ले एनर्जी लिमिटेड) की स्थापना की, जिसने पहला वाणिज्यिक मॉडल प्रस्तुत किया। इसके डिजाइन की कुंजी, जो अब उपयोग में नहीं है, संभावित ऊर्जा को संग्रहित करने के लिए एक स्थिर-वेग वसंत (उपकरण) का उपयोग था। बेयलीस के अपने आविष्कार पर नियंत्रण खो जाने के बाद जब बायजेन फ्रीप्ले बन गया, तो फ्रीप्ले एनर्जी इकाइयों ने सस्ते हैंड-क्रैंक जनरेटर द्वारा चार्ज की जाने वाली डिस्पोजेबल बैटरियों पर स्विच किया।

अन्य स्व-संचालित उपकरणों की तरह, विंडअप रेडियो का उद्देश्य डेरा डालना, आपात स्थिति और उन क्षेत्रों के लिए था जहां कोई विद्युत ग्रिड नहीं है और प्रतिस्थापन बैटरी प्राप्त करना कठिन है, जैसे कि विकासशील देशों या दूरस्थ बस्तियों में। वे वहां भी उपयोगी होते हैं जहां नियमित रूप से रेडियो का उपयोग नहीं किया जाता है और बैटरी खराब हो जाती है, जैसे छुट्टी घर या केबिन में।

आपातकालीन उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए विंडअप रेडियो में प्रायः टॉर्च्स, ब्लिंकिंग इमरजेंसी लाइट्स और इमरजेंसी सायरन सम्मलित होते हैं। उनमें कई वैकल्पिक बिजली स्रोत भी सम्मलित हो सकते हैं, जैसे कि डिस्पोजेबल या रिचार्जेबल बैटरी, सिगरेट लाइटर पात्र और सौर सेल।

पेडल-संचालित ट्रांसमीटर
पेडल रेडियो (या पेडल वायरलेस) एक पेडल-चालित जनरेटर द्वारा संचालित एक रेडियो ट्रांसमीटर-रिसीवर था। यह दक्षिण ऑस्ट्रेलियाई इंजीनियर और आविष्कारक अल्फ्रेड ट्रेगर द्वारा 1929 में ऑस्ट्रेलियाई आउटबैक में दूरस्थ होमस्टेड (इमारतों) और मवेशी स्टेशनों को रेडियो दूरसंचार प्रदान करने के विधि के रूप में विकसित किया गया था। उस समय कोई साधन या जनरेटर शक्ति उपलब्ध नहीं थी और आवश्यक शक्ति प्रदान करने के लिए बैटरी बहुत महंगी होती। यह एक अत्यंत महत्वपूर्ण आविष्कार था, क्योंकि यह वह तकनीक थी जिसने रॉयल फ्लाइंग डॉक्टर सर्विस और बाद में हवा का स्कूल को सक्षम किया, जो दूरस्थ रूप से रहने वाले लोगों को आपातकालीन सेवाओं और शिक्षा से जोड़ता था।

यह भी देखें

 * शारीरिक श्रम
 * बैटरी रहित रेडियो
 * बोतल डायनेमो
 * क्रैंक (तंत्र)
 * ऊर्जा संचयन
 * माइक्रोपावर
 * pavegen