בני אדם השתמשו בכוח מים במשך אלפי שנים, אך הגילוי כיצד לרתום אנרגיה חשמלית באמצעות גנרטורים חשמליים בסוף שנות ה -1900 הוליד חשמל שנוצר במים. סכרים הידרואלקטריים סוכמים בתי חשמל, בתי ספר, מפעלים ועסקים באמצעות סיבוב טורבינות גדולות המייצרות חשמל. תלמיד כיתה ה 'המעוניין במשאבי אנרגיה ירוקה יכול לבנות מחולל הידרו-גנרטור זעיר לפרויקט מדעי עם חשמל מיוצר במים.
מחקר
מדענים טובים מתחילים לגלות מה גילו כבר מדענים אחרים לפניהם. קרא ספרים, מאמרים ומחקרים על ההיסטוריה של כוח המים והמדע שעומד מאחורי חשמל מיוצר במים. ניסחו שאלה כמו "כמה וולט חשמל צריך להפעיל מטען קטן, כמו נורה או שעון נסיעה?" או "כמה חזק של זרם מייצר רוטור יחיד?"
הַשׁעָרָה
אם ניקח בחשבון את המחקר שלך, הניח ניחוש מושכל לגבי התשובה לשאלתך. כתוב השערה כגון, "מנוע DC 3 וולט יפיק מטען חשמלי מספיק להאיר נורה מיניאטורית. "ציין את ההשערה במונחים מדידים שאתה יכול להוכיח או להפריך איתה בדיקה.
נוהל בדיקה
בנה מחולל מים והצמד אותו למולטימטר או נורה קטנה (או עומס מתח נמוך אחר) כדי למדוד את התוצאות שלך בהשערה שלך. צלם תמונות או סרטון של כל שלב. תכנון פשוט של גנרטור הוא להחליק צילינדר של פקק על זרועו המסתובבת של מנוע תחביב DC במתח נמוך (להשיג בחנויות תחביבים). שברו את קצוות הכפות מכמה כפות פלסטיק ודחפו את הקצוות הבוטים לצידי הפקק ליצירת טורבינה. אבטח את המנוע בקצה אחד של מוט עץ לידית, והניח ללהב המסתובב לתלות מתחת לקצה התחתון. חבר את מובילי תנין התנינים למנוע ולעומס מולטימטר או עומס קטן. הפעל את המנוע והנמיך את הלהב לאגן מים, תוך שמירה על גוף המנוע מעל קו המים. קרא את פלט המתח במולטימטר, או בדוק אם העומס פועל. אתה יכול גם לנסות לקשר בין מספר טורבינות מונעות מנוע יחד כדי לגלות כמה וולט אתה יכול לייצר עם שרשרת גנרטורים, או כמה וולט נדרש כדי להפעיל עומסים אחרים. עבור סטודנטים שרוצים אתגר גדול יותר, Green Learning Canada מספקת הוראות מפורטות כיצד לבצע תכנון מעורב יותר של הידרו-גנרטורים.
תוצאות
השווה את התוצאות עם ההשערה. הכינו תרשימים וגרפים של נתוני הבדיקה. קבע אם הוכחת או הוכחת את ההשערה שלך. כתוב סיכום של מחקר הרקע, השאלה, ההשערה, הבדיקה וההסבר המדעי לתוצאות. סדרו את התמונות, התרשימים, הגרפים והסיכומים הכתובים בצורה מסודרת בסדר כרונולוגי על לוח תצוגה משולש של יריד מדע. הגדר הדגמה של הניסוי שלך על שולחן התצוגה שלך או הראה סרטון של תהליך הבדיקה ביריד המדע.