Mennesker har brugt vandkraft i tusinder af år, men opdagelsen af, hvordan man udnytter elektrisk energi gennem elektriske generatorer i slutningen af 1800-tallet, gav anledning til vandgenereret elektricitet. Vandkraftværker dæmmer kraftværker, skoler, fabrikker og virksomheder ved at rotere store vindmøller, der producerer elektricitet. En femteklasse, der er interesseret i grønne energiressourcer, kan bygge en miniaturer hydrogenerator til et videnskabsprojekt med vandgenereret elektricitet.
Forskning
Gode videnskabsmænd starter med at finde ud af, hvad andre forskere før dem allerede opdagede. Læs bøger, artikler og studier om vandkraftens historie og videnskaben bag vandgenereret elektricitet. Formuler et spørgsmål som "Hvor mange volt elektricitet skal der til for at køre en lille belastning, såsom en pære eller rejseur?" eller "Hvor stærk af en strøm producerer en enkelt rotor?"
Hypotese
Når du tager din forskning i betragtning, gør et veluddannet gæt til svaret på dit spørgsmål. Skriv en hypotese som: "En 3-volt jævnstrømsmotor vil producere tilstrækkelig elektrisk ladning til at belyse en miniaturepære. "Angiv hypotesen i målbare termer, du kan bevise eller modbevise testning.
Testprocedure
Byg en vandgenerator, og fastgør den til et multimeter eller en lille pære (eller anden lavspændingsbelastning) for at måle dine resultater mod din hypotese. Tag billeder eller video af hvert trin. Et simpelt generatordesign er at skubbe en korkcylinder på den roterende arm på en DC-hobbymotor med lav spænding (tilgængelig i hobbybutikker). Bryd skovlens ender af flere plastikskeer og skub de stumpe ender ind i korkens sider for at danne en turbine. Fastgør motoren til den ene ende af en træstang til et håndtag, så det roterende klinge hænger under den nederste kant. Fastgør krokodilklemmer til motoren og et multimeter eller lille belastning. Tænd motoren, og sænk bladet til et vandbassin, og hold motorens krop over vandlinjen. Læs spændingsoutputtet på multimeteret, eller kontroller, om belastningen fungerer. Du kan også prøve at forbinde flere motordrevne turbiner for at finde ud af, hvor mange volt du kan producere med en kæde af generatorer, eller hvor mange volt det tager at køre andre belastninger. For studerende, der ønsker en større udfordring, giver Green Learning Canada detaljerede instruktioner om, hvordan man laver et mere involveret hydro-generator design.
Resultater
Sammenlign resultaterne med hypotesen. Lav diagrammer og grafer over testdataene. Find ud af, om du har bevist eller afvist din hypotese. Skriv et resumé af baggrundsforskningen, spørgsmål, hypotese, test og den videnskabelige forklaring på resultaterne. Arranger billeder, diagrammer, grafer og skriftlige oversigter pænt i kronologisk rækkefølge på et tredobbelt videnskabsmesse-displaytavle. Opret en demonstration af dit eksperiment på dit displaybord, eller vis en video af testprocessen på videnskabsmessen.