Los proyectos científicos que involucran la electrónica ofrecen formas emocionantes e interesantes de aprender sobre la electricidad. Este tipo de proyectos prácticos les permite a los estudiantes aprender sobre una de las mayores fuerzas que impulsan el mundo moderno. Los experimentos científicos centrados en la electricidad son simples o complejos, según la escala del modelo u otros objetos que se construyan y los tipos de materiales necesarios.
Los estudiantes de la escuela primaria pueden agregar componentes eléctricos a las esculturas de arcilla para modelar usando técnicas simples y arcilla conductora de electricidad disponible en línea o en tiendas de pasatiempos. Para los estudiantes de secundaria y preparatoria, los proyectos más complejos pueden ser apropiados, como la construcción su propio motor simple o registrando cuánto tiempo tardan los diodos en dejar de funcionar cuando se exponen a altas calor.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Los estudiantes de todas las edades pueden aprender sobre la electricidad de forma práctica al completar un proyecto científico centrado en la electricidad. Los estudiantes de la escuela primaria pueden agregar movimiento y luces a las esculturas de arcilla de modelado, los estudiantes de la escuela secundaria pueden construir las suyas propias Los motores simples y los estudiantes de secundaria pueden medir cuánto tiempo tardan los diodos en dejar de funcionar cuando se elevan a un nivel alto. temperaturas.
Estudiantes de escuela primaria - Proyecto de arcilla de modelado eléctrico
Es probable que la idea de agregar movimiento o luces a las esculturas de arcilla para modelar entusiasme a los estudiantes de la escuela primaria. Este proyecto ofrece a los estudiantes una forma interesante de obtener una comprensión básica de los circuitos eléctricos simples, paralelos y en serie, además de crear un proyecto que disfruten presentar a sus compañeros. Para este proyecto, los estudiantes pueden comprar un kit de plastilina eléctrica, disponible en línea o en una tienda de pasatiempos. Dichos kits generalmente incluyen baterías, un paquete de baterías, luces LED, timbres, un motor pequeño y recetas para hacer plastilina conductora y aislante a partir de ingredientes de la cocina. (Ver recursos)
Comience el proyecto siguiendo la receta para hacer las dos versiones diferentes de arcilla. Inserte las baterías en el paquete de baterías, lo que permite la creación de un circuito utilizando ambos tipos de arcilla. Haga dos trozos de arcilla conductora y un trozo de arcilla aislante. Pegue los tres terrones de arcilla junto con la arcilla aislante en el medio. Pegue cada varilla de metal unida a los cables individuales del paquete de baterías, uno rojo y otro negro, en cada uno de los terrones de arcilla conductora, luego elija una luz LED del kit.
La luz debe tener dos cables que sobresalgan de su base, llamados cables. Pegue el cable más largo, el positivo o el cable rojo, en el trozo de arcilla conductora que ya tiene un cable rojo de la batería. Inserta el cable más corto de la luz en el trozo de plastilina con el cable negro de la batería. El LED no se encenderá si empareja los cables con los cables incorrectos. Encienda la batería para encender la luz LED.
Ahora puede experimentar con el motor, los timbres y otros equipos del kit. Intente moldear la arcilla en diferentes formas o agregar movimiento junto con luces. Toma nota de los efectos que tienen las diferentes formas de arcilla en el éxito de los circuitos. Presente sus hallazgos, junto con al menos un modelo de arcilla eléctrica exitoso, como un proyecto científico.
Estudiantes de grado medio - Proyecto de generador de motor eléctrico
Con solo unos pocos materiales simples, los estudiantes de secundaria, que ya conocen las reglas básicas de la electricidad, pueden construir su propio motor generador funcional. Los estudiantes pueden observar cómo los pequeños cambios afectan la rotación del motor y experimentar para ver qué tan rápido pueden hacer que el motor funcione.
Para este proyecto, los estudiantes necesitarán un kit de motor simple, como los disponibles en línea o en una tienda de modelos o pasatiempos. Estos kits suelen incluir alambre magnético, sujetapapeles, imanes de neodimio, una brújula y papel de lija, así como hardware de montaje. Además de estos materiales, los estudiantes también necesitarán tijeras, una clavija pequeña (como la tapa de un marcador), una regla, un trozo de cartón de 2 por 3 pulgadas, cinta aislante y una batería C.
Usando los materiales anteriores, los estudiantes enrollan el alambre alrededor de la clavija pequeña para crear un electroimán, con ejes (longitudes de alambre recto desenrollado) a cada lado. El revestimiento aislante de electricidad del cable debe retirarse de los extremos de los ejes. Haga los soportes del eje con los sujetapapeles y péguelos con cinta adhesiva a la batería. Apile tres imanes de neodimio en la batería y equilibre el electroimán sobre los soportes, haciendo que el electroimán gire.
Después de construir el motor, los estudiantes pueden experimentar agregando o quitando imanes y viendo cómo reacciona su brújula a los diferentes cambios realizados en el motor. Los estudiantes deben presentar sus hallazgos, así como el motor terminado en sí, como un proyecto de ciencia. Los videos de las diferentes configuraciones de motores son una buena adición al proyecto terminado.
Estudiantes de secundaria - Proyecto de diodos de sobrecalentamiento
Este proyecto requiere que el participante tenga experiencia con la electrónica. También requiere equipo especializado de las tiendas de electrónica y algunas precauciones básicas de seguridad, lo que significa que este proyecto funciona mejor para los estudiantes de la escuela secundaria.
Este proyecto se centra en la electrónica y el calor. Al construir un circuito electrónico con un soldador, los cables se calientan mucho. El objetivo de este proyecto es determinar cuánto tiempo tarda un dispositivo semiconductor en sobrecalentarse. Para determinar esto, los estudiantes necesitan 10 diodos 1N4001, una batería de 9 voltios y clips de batería, un multímetro digital, 10 resistencias de 1 MΩ, varias trozos cortos de alambre, un soldador, una soldadura sin plomo, un pequeño tornillo de banco, ataduras de cables, un termómetro apto para horno, un cronómetro y una cocina horno.
Calibre los diodos conectándolos primero a una fuente de alimentación de batería de baja corriente y luego configurando en el horno a baja temperatura - hasta 170 grados - hasta que todos tengan el mismo temperatura. Enchufe el soldador para calentarlo y después de que alcance la temperatura, toque uno de los diodos durante un segundo, luego observe cualquier cambio en la lectura de voltaje con el multímetro.
Repita este proceso para cada diodo. En el siguiente paso, cambie la cantidad de tiempo que la pistola de soldadura toca el diodo y mida los resultados con el multímetro. Tenga en cuenta cuánto tiempo pasa antes de que cada diodo alcance una temperatura en la que ya no da una lectura de voltaje. Tome nota de sus hallazgos y preséntelos como un proyecto científico, junto con ayudas visuales.