Хората са използвали водна енергия в продължение на хиляди години, но откритието за това как да се използва електрическата енергия чрез електрически генератори в края на 1800 г. е довело до генерирано от вода електричество. Хидроелектрическите язовири захранват домове, училища, фабрики и предприятия чрез въртене на големи турбини, които произвеждат електричество. Ученик от пети клас, който се интересува от зелени енергийни ресурси, може да изгради миниатюрен хидрогенератор за научен проект с електричество, генерирано от вода.
Изследвания
Добрите учени започват с откриването на това, което други учени преди тях вече са открили. Прочетете книги, статии и проучвания за историята на водната енергия и науката зад електричеството, генерирано от вода. Формулирайте въпрос като "Колко волта е необходимо електричество, за да работи малък товар, например крушка или часовник за пътуване?" или "Колко силен ток произвежда един ротор?"
Хипотеза
Като вземете предвид изследванията си, направете образовано предположение относно отговора на въпроса си. Напишете хипотеза като „3-волтовият двигател с постоянен ток ще произведе достатъчно електрически заряд, за да свети миниатюрна крушка. "Изложете хипотезата с измерими термини, с които можете да докажете или опровергаете тестване.
Процедура за тестване
Изградете воден генератор и го прикрепете към мултицет или малка крушка (или друг товар с ниско напрежение), за да измервате резултатите си спрямо вашата хипотеза. Правете снимки или видео на всеки етап. Един прост дизайн на генератора е да плъзнете цилиндър от корк върху въртящото се рамо на хоби мотор с постоянен ток с ниско напрежение (предлага се в магазините за хоби). Счупете краищата на лъжичката от няколко пластмасови лъжици и натиснете тъпите краища в страните на корка, за да оформите турбина. Закрепете двигателя към единия край на дървена пръчка за дръжка, оставяйки въртящото се острие да виси под долния ръб. Прикрепете алигаторен клип води към двигателя и мултицет или малък товар. Включете двигателя и спуснете острието в леген с вода, като държите корпуса на двигателя над водната линия. Прочетете изходното напрежение на мултиметъра или проверете дали товарът функционира. Можете също така да опитате да свържете няколко моторни турбини заедно, за да разберете колко волта можете да произведете с верига от генератори или колко волта са необходими за пускане на други товари. За ученици, които искат по-голямо предизвикателство, Green Learning Canada предоставя подробни инструкции как да направят по-ангажиран дизайн на хидрогенератора.
Резултати
Сравнете резултатите с хипотезата. Направете диаграми и графики на данните от теста. Определете дали сте доказали или опровергали своята хипотеза. Напишете резюме на основното изследване, въпрос, хипотеза, тестване и научното обяснение на резултатите. Подредете снимките, диаграмите, графиките и обобщените резюмета в хронологичен ред на тройна табла за научни панаири. Настройте демонстрация на експеримента си на вашата дисплейна маса или покажете видео на процеса на тестване на научния панаир.