Περιεχόμενο
Οι άνθρωποι έχουν χρησιμοποιήσει την υδροηλεκτρική ενέργεια για χιλιάδες χρόνια, αλλά η ανακάλυψη του πώς να αξιοποιήσει την ηλεκτρική ενέργεια μέσω των ηλεκτρικών γεννητριών στα τέλη του 18ου αιώνα δημιούργησε ηλεκτρική ενέργεια από το νερό. Τα υδροηλεκτρικά φράγματα παρέχουν δύναμη σε σπίτια, σχολεία, εργοστάσια και επιχειρήσεις με περιστροφή μεγάλων στροβίλων που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Ένας πέμπτος ανιχνευτής που ενδιαφέρεται για τους πράσινους ενεργειακούς πόρους μπορεί να κατασκευάσει μια μικροσκοπική υδρογεννήτρια για ένα έργο επιστήμης με ηλεκτροπαραγωγή από το νερό.
Ερευνα
Οι καλοί επιστήμονες αρχίζουν να ανακαλύπτουν τι έχουν ήδη ανακαλύψει άλλοι επιστήμονες πριν από αυτούς. Διαβάστε βιβλία, άρθρα και μελέτες σχετικά με την ιστορία της υδροηλεκτρικής ενέργειας και την επιστήμη πίσω από το νερό που παράγεται ηλεκτρική ενέργεια. Δημιουργήστε μια ερώτηση όπως "Πόσα ηλεκτρικά ρεύματα βολταϊκού ηλεκτρικού ρεύματος χρειάζεστε για να τρέξετε ένα μικρό φορτίο, όπως ένας λαμπτήρας ή το ρολόι ταξιδιού;" ή "Πόσο ισχυρό ρεύμα παράγει ένας μόνο ρότορα;"
Υπόθεση
Λαμβάνοντας υπόψη την έρευνά σας, κάνετε μια εκπαιδευμένη εικασία ως προς την απάντηση στην ερώτησή σας. Γράψτε μια υπόθεση όπως: "Ένας ηλεκτροκινητήρας συνεχούς ρεύματος 3 βολτ θα παράγει επαρκές ηλεκτρικό φορτίο για να φωτίσει έναν μικροσκοπικό λαμπτήρα." Δηλώστε την υπόθεση σε μετρήσιμους όρους που μπορείτε να αποδείξετε ή να διαψεύσετε με δοκιμές.
Διαδικασία δοκιμής
Κατασκευάστε μια γεννήτρια νερού και συνδέστε την σε ένα πολύμετρο ή μικρό λαμπτήρα (ή άλλο φορτίο χαμηλής τάσης) για να μετρήσετε τα αποτελέσματά σας σε σχέση με την υπόθεσή σας. Κάντε φωτογραφίες ή βίντεο από κάθε στάδιο. Ένας απλός σχεδιασμός γεννήτριας είναι να ολισθήσει ένας κύλινδρος φελλού στον περιστρεφόμενο βραχίονα ενός κινητήρα χαμηλής τάσης συνεχούς ρεύματος (διαθέσιμο σε καταστήματα χόμπι). Σπάστε τα άκρα σέσουλα από πολλά πλαστικά κουτάλια και σπρώξτε τα αμβλύ άκρα στις πλευρές του φελλού για να σχηματίσουν έναν στρόβιλο. Ασφαλίστε τον κινητήρα στο ένα άκρο μιας ξύλινης ράβδου για μια λαβή, αφήνοντας την περιστρεφόμενη λεπίδα να κρέμεται κάτω από την κάτω άκρη. Συνδέστε τους ακροδέκτες κλιπ αλλιγάτορ στον κινητήρα και ένα πολύμετρο ή μικρό φορτίο. Γυρίστε τον κινητήρα και χαμηλώστε τη λεπίδα σε μια λεκάνη με νερό, κρατώντας το σώμα του κινητήρα πάνω από τη γραμμή νερού. Διαβάστε την έξοδο τάσης στο πολύμετρο ή ελέγξτε αν λειτουργεί το φορτίο. Μπορείτε επίσης να δοκιμάσετε τη σύνδεση πολλών κινητήριων στροβίλων μαζί για να μάθετε πόσα βολτ μπορείτε να παράγετε με μια αλυσίδα γεννητριών ή πόσες βολτς χρειάζεται για να εκτελέσετε άλλα φορτία. Για τους σπουδαστές που θέλουν μια μεγαλύτερη πρόκληση, η Green Learning Canada παρέχει λεπτομερείς οδηγίες σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο θα ασχοληθεί περισσότερο με το σχεδιασμό υδροηλεκτρικών.
Αποτελέσματα
Συγκρίνετε τα αποτελέσματα με την υπόθεση. Δημιουργήστε γραφήματα και γραφήματα των δεδομένων ελέγχου. Προσδιορίστε εάν αποδείξατε ή διαψεύσατε την υπόθεσή σας. Γράψτε μια περίληψη της έρευνας, της ερώτησης, της υπόθεσης, των δοκιμών και της επιστημονικής εξήγησης των αποτελεσμάτων. Ρυθμίστε τις εικόνες, τα διαγράμματα, τα γραφήματα και τις γραπτές περιλήψεις τακτικά με χρονολογική σειρά σε μια τριπλή πλατφόρμα επίδειξης θετικής επιστήμης. Ορίστε μια επίδειξη του πειράματός σας στον πίνακα εμφάνισής σας ή προβάλετε ένα βίντεο της διαδικασίας δοκιμών στην έκθεση θεμάτων επιστήμης.