Зміст
Люди використовували енергію води протягом тисячоліть, але відкриття способів використання електричної енергії за допомогою електричних генераторів в кінці 1800-х років дало початок електроенергії, що виробляється водою. Гідроелектричні дамби живлять будинки, школи, фабрики та підприємства, обертаючи великі турбіни, які виробляють електроенергію. П’ятикласник, який зацікавлений в зелених енергетичних ресурсах, може побудувати мініатюрний гідрогенератор для наукового проекту з електричною енергією, що виробляється водою.
Дослідження
Хороші вчені починають з того, щоб дізнатися, що ще вчені перед ними вже відкрили. Читайте книги, статті та дослідження з історії водоенергетики та науки, що стоїть за електроенергією, що виробляється у воді. Сформулюйте запитання на кшталт "Скільки вольт електроенергії потрібно для роботи невеликого навантаження, наприклад, лампочки або годинника?" або "Наскільки сильним струм виробляє один ротор?"
Гіпотеза
Беручи до уваги своє дослідження, сформулюйте в курсі відповіді на своє запитання. Напишіть гіпотезу, наприклад, "3-вольтовий постійний двигун буде виробляти достатній електричний заряд для освітлення мініатюрної лампочки". Сформулюйте гіпотезу вимірюваними термінами, які ви можете довести або спростувати тестуванням.
Процедура тестування
Побудуйте генератор води та приєднайте його до мультиметра або малої лампочки (або іншої низьковольтної навантаження), щоб виміряти результати відповідно до вашої гіпотези. Зробіть фотографії або відео кожного етапу. Одна проста конструкція генератора - це пересунути циліндр з пробки на обертовий кронштейн низьковольтного двигуна постійного струму (доступний у хобі-магазинах). Розбийте кінчики совка на кілька пластикових ложок і просуньте тупі кінці в сторони пробки, щоб утворилася турбіна. Закріпіть мотор одним кінцем дерев’яного стрижня за ручку, дозволяючи прядильній лопаті звисати нижче нижнього краю. Приєднати затискач алігатора призводить до двигуна і мультиметра або невеликого навантаження. Увімкніть мотор і опустіть лезо в таз з водою, тримаючи корпус мотора над водопроводом. Прочитайте напругу на мультиметрі або перевірте, чи працює навантаження. Ви також можете спробувати з'єднати кілька моторних турбін разом, щоб дізнатися, скільки вольт ви можете виробляти за допомогою ланцюга генераторів або скільки вольт потрібно для запуску інших навантажень. Для студентів, які бажають більшого виклику, Green Learning Canada надає детальні інструкції, як зробити більш задіяну конструкцію гідрогенератора.
Результати
Порівняйте результати з гіпотезою. Складіть графіки та графіки даних тестування. Визначте, чи довели ви чи спростували свою гіпотезу. Напишіть резюме фонового дослідження, питання, гіпотези, тестування та наукове пояснення результатів. Розташуйте малюнки, діаграми, графіки та письмові резюме акуратно в хронологічному порядку на трикратній дошці наукових ярмарок. Налаштуйте демонстрацію свого експерименту на своєму демонстраційному столі або покажіть відео тестування на науковому ярмарку.