استخدم البشر الطاقة المائية لآلاف السنين ، لكن اكتشاف كيفية تسخير الطاقة الكهربائية من خلال المولدات الكهربائية في أواخر القرن التاسع عشر أدى إلى توليد الكهرباء من المياه. تعمل السدود الكهرومائية على توفير الطاقة للمنازل والمدارس والمصانع والشركات من خلال تدوير توربينات كبيرة تنتج الكهرباء. يمكن لطالب الصف الخامس المهتم بموارد الطاقة الخضراء بناء مولد مائي مصغر لمشروع علمي باستخدام الكهرباء المولدة من المياه.
بحث
يبدأ العلماء الجيدون باكتشاف ما اكتشفه العلماء الآخرون من قبل. اقرأ الكتب والمقالات والدراسات حول تاريخ الطاقة المائية والعلوم وراء توليد الكهرباء من المياه. قم بصياغة سؤال مثل "كم عدد الفولتات الكهربية اللازمة لتشغيل حمولة صغيرة ، مثل مصباح كهربائي أو ساعة سفر؟" أو "ما مدى قوة التيار التي ينتجها دوار واحد؟"
فرضية
مع أخذ البحث في الاعتبار ، قم بتخمين متعلم للإجابة على سؤالك. اكتب فرضية مثل ، "سينتج محرك تيار مستمر بجهد 3 فولت شحنة كهربائية كافية للإضاءة مصباح صغير. "اذكر الفرضية بعبارات قابلة للقياس يمكنك إثباتها أو دحضها اختبارات.
إجراء اختبار
قم ببناء مولد مياه وقم بتوصيله بمقياس متعدد أو بمصباح كهربائي صغير (أو حمولة أخرى منخفضة الجهد) لقياس نتائجك مقابل فرضيتك. التقط صوراً أو فيديو لكل مرحلة. يتمثل أحد تصميمات المولد البسيطة في تحريك أسطوانة من الفلين على الذراع الدوار لمحرك هواية يعمل بالتيار المستمر منخفض الجهد (متوفر في متاجر الهوايات). اكسر المغرفة من عدة ملاعق بلاستيكية وادفع الأطراف الحادة في جوانب الفلين لتشكيل التوربينات. قم بتثبيت المحرك في أحد طرفي قضيب خشبي للمقبض ، مع ترك شفرة الغزل معلقة أسفل الحافة السفلية. إرفاق مقطع التمساح يؤدي إلى المحرك ومتعدد أو حمولة صغيرة. قم بتشغيل المحرك وقم بخفض الشفرة إلى حوض من الماء ، مع إبقاء جسم المحرك فوق خط الماء. اقرأ خرج الجهد على جهاز القياس المتعدد ، أو تحقق لمعرفة ما إذا كان الحمل يعمل. يمكنك أيضًا محاولة ربط العديد من التوربينات التي تعمل بمحرك معًا لمعرفة عدد الفولتات التي يمكنك إنتاجها بسلسلة من المولدات ، أو عدد الفولتات اللازمة لتشغيل الأحمال الأخرى. للطلاب الذين يريدون تحديًا أكبر ، يقدم Green Learning Canada إرشادات مفصلة حول كيفية إنشاء تصميم أكثر مشاركة للمولد المائي.
نتائج
قارن النتائج بالفرضية. قم بعمل مخططات ورسوم بيانية لبيانات الاختبار. حدد ما إذا كنت قد أثبتت فرضيتك أو دحضتها. اكتب ملخصًا عن خلفية البحث والسؤال والفرضية والاختبار والشرح العلمي للنتائج. رتب الصور والمخططات والرسوم البيانية والملخصات المكتوبة بدقة بترتيب زمني على لوحة عرض معرض العلوم ثلاثية الأوجه. قم بإعداد عرض توضيحي لتجربتك على طاولة العرض الخاصة بك أو اعرض مقطع فيديو لعملية الاختبار في معرض العلوم.