Содержание
Люди использовали энергию воды в течение тысяч лет, но открытие в конце 1800-х годов того, как использовать электрическую энергию через электрические генераторы, привело к образованию электричества, вырабатываемого водой. Гидроэлектростанции приводят в движение дома, школы, фабрики и предприятия, вращая большие турбины, которые производят электричество. Пятиклассник, который интересуется зелеными энергетическими ресурсами, может построить миниатюрный гидрогенератор для научного проекта с электричеством, произведенным водой.
Исследовательская работа
Хорошие ученые начинают с выяснения того, что другие ученые до них уже открыли. Прочитайте книги, статьи и исследования по истории гидроэнергетики и науке за электричество, генерируемое водой. Сформулируйте вопрос, такой как «Сколько вольт электроэнергии требуется для работы небольшой нагрузки, такой как лампочка или дорожные часы?» или "Насколько сильный ток производит один ротор?"
гипотеза
Принимая во внимание ваше исследование, сделайте обоснованное предположение относительно ответа на ваш вопрос. Напишите гипотезу, например: «3-вольтный двигатель постоянного тока будет производить достаточный электрический заряд для освещения миниатюрной лампочки». Сформулируйте гипотезу в измеримых терминах, которые вы можете доказать или опровергнуть с помощью тестирования.
Процедура тестирования
Постройте генератор воды и прикрепите его к мультиметру или маленькой лампочке (или другой низковольтной нагрузке), чтобы сравнить свои результаты с вашей гипотезой. Сделайте фотографии или видео каждого этапа. Одна из простых конструкций генератора - надеть цилиндр пробки на вращающийся рычаг низковольтного мотора для хобби постоянного тока (продается в магазинах для хобби). Разбейте совок с нескольких пластиковых ложек и протолкните тупые концы в стороны пробки, чтобы образовалась турбина. Закрепите двигатель на одном конце деревянного стержня для рукоятки, позволяя вращающемуся лезвию свисать ниже нижнего края. Прикрепите зажим аллигатора к мотору и мультиметру или небольшой нагрузке. Включите двигатель и опустите лезвие в таз с водой, удерживая корпус двигателя над ватерлинией. Прочитайте выходное напряжение на мультиметре или проверьте, работает ли нагрузка. Вы также можете попробовать соединить несколько приводимых в движение турбин, чтобы узнать, сколько вольт вы можете создать с помощью цепи генераторов или сколько вольт требуется для других нагрузок. Для студентов, которые хотят более сложной задачи, Green Learning Canada предоставляет подробные инструкции о том, как сделать более сложную конструкцию гидрогенератора.
Результаты
Сравните результаты с гипотезой. Составьте диаграммы и графики данных тестирования. Определите, доказали ли вы или опровергли свою гипотезу. Напишите краткое изложение основных исследований, вопросов, гипотез, испытаний и научного объяснения результатов. Аккуратно расположите картинки, диаграммы, графики и письменные сводки в хронологическом порядке на трехуровневой научной выставочной доске. Установите демонстрацию своего эксперимента на своем дисплее или покажите видео процесса тестирования на научной выставке.