רעיונות לפרויקט אלקטרוני לסטודנטים

פרויקטים מדעיים הכוללים אלקטרוניקה מציעים דרכים מרתקות ומעניינות ללמוד על חשמל. סוגים אלה של פרויקטים מעשיים מאפשרים לתלמידים ללמוד על אחד הכוחות הגדולים המניעים את העולם המודרני. ניסויים מדעיים הממוקדים בחשמל הם פשוטים או מורכבים, בהתאם לסולם המודל או לאובייקטים אחרים הנבנים ולסוגי החומרים הדרושים.

תלמידי בית ספר יסודי יכולים להוסיף רכיבים חשמליים לפסלי חרס דוגמנות בטכניקות פשוטות וחימר מוליך חשמל הזמינים ברשת או בחנויות תחביבים. עבור תלמידי חטיבות ביניים ותיכונים, פרויקטים מורכבים יותר עשויים להתאים, כמו בנייה המנוע הפשוט שלהם עצמם או הקלטה כמה זמן לוקח לדיודות להפסיק לעבוד כשהן נחשפות לגבוה חוֹם.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

סטודנטים בכל הגילאים יכולים ללמוד על חשמל בצורה מעשית על ידי השלמת פרויקט מדעי הממוקד בחשמל. תלמידי בית ספר יסודי יכולים להוסיף תנועה ואורות לפסלי חרס דוגמנות, תלמידי חטיבות הביניים יכולים לבנות בעצמם מנועים פשוטים ותלמידי תיכון יכולים למדוד כמה זמן לוקח לדיודות להפסיק לעבוד כשהן מורמות לגובה טמפרטורות.

הרעיון להוסיף תנועה או אורות לפסלונים מחימר עשוי לרגש את תלמידי בתי הספר היסודיים. פרויקט זה מציע לסטודנטים דרך מעניינת להשיג הבנה בסיסית במעגלים חשמליים פשוטים, מקבילים וסדרות, כמו גם ליצור פרויקט שהם נהנים להציג בפני עמיתיהם. עבור פרויקט זה, התלמידים יכולים לרכוש ערכת חימר דוגמנות חשמלית, זמינה באינטרנט או מחנות תחביבים. ערכות כאלה כוללות בדרך כלל סוללות, חבילת סוללות, נורות לד, זמזמים, מנוע אחד קטן ומתכונים להכנת חימר דוגמנות מוליך וגם מבודד מחומרים במטבח. (ראה משאבים)

התחל את הפרויקט על ידי ביצוע המתכון להכנת שתי הגרסאות השונות של החימר. הכנס את הסוללות לארוז הסוללה, המאפשר ליצור מעגל באמצעות שני סוגי החימר. הכינו שני גושי חימר מוליך וגוש אחד של חימר מבודד. הדביקו את שלושת גושי החימר יחד עם החימר המבודד באמצע. תקעו כל מוט מתכת המחובר לחוטים האישיים מארז הסוללה - אחד אדום ושחור - לכל אחד מגושי החימר המוליכים, ואז בחרו נורת LED מהערכה.

על האור להיות שני חוטים מבצבצים מבסיסו, המכונים לידים. תקעו את העופרת הארוכה יותר, את העופרת החיובית או האדומה, לגוש החימר המוליך שכבר יש בו עופרת אדומה מהסוללה. הכנס את העופרת הקצרה יותר מהאור לגוש החימר עם דוגמת החוט השחור מהסוללה. נורית הנורית לא תידלק אם תתאם את ההובלות לחוטים הלא נכונים. הפעל את חבילת הסוללה להפעלת נורת הלד.

כעת אתה יכול להתנסות במנוע, בזמזמים וציוד אחר מתוך הערכה. נסה לעצב את החימר לצורות שונות, או להוסיף תנועה יחד עם אורות. שימו לב להשפעות שצורות חימר שונות משפיעות על הצלחת המעגלים. הציגו את הממצאים שלכם, יחד עם לפחות דגם חימר חשמלי מוצלח אחד, כפרויקט מדעי.

בעזרת כמה חומרים פשוטים, תלמידי חטיבות הביניים, שכבר מבינים את כללי החשמל הבסיסיים, יכולים לבנות מחולל מנועים פונקציונלי משלהם. התלמידים יכולים לראות כיצד שינויים קטנים משפיעים על סיבוב המנוע, ולהתנסות בכמה מהר הם יכולים לגרום למנוע לפעול.

עבור פרויקט זה, הסטודנטים יזדקקו לערכת מנוע פשוטה, כגון זו הזמינה באינטרנט או מחנות דגם או תחביב. ערכות אלה כוללות בדרך כלל חוט מגנט, מהדקי נייר, מגנטים ניאודימיום, מצפן ונייר זכוכית, כמו גם חומרת הרכבה. בנוסף לאספקה ​​זו, התלמידים יזדקקו גם למספריים, דיבל קטן (כמו מכסה מסמן), סרגל, פיסת קרטון בגודל 2 על 3 אינץ ', סרט חשמל וסוללת C.

באמצעות החומרים לעיל, התלמידים סלילים את החוט סביב הפקק הקטן ליצירת אלקטרומגנט, עם צירים (אורכים של חוט ישר ולא מפותל) בכל צד. יש להסיר את ציפוי הבידוד החשמלי של החוט מקצות הסרנים. הפוך את תומכי הציר מהנייר, והדבק אותם לסוללה. ערמו שלושה מגנטים של ניאודימיום על הסוללה, ואזן את האלקטרומגנט על גבי התומכים, מה שגורם לאלקטרומגנט להסתובב.

לאחר בניית המנוע, התלמידים יכולים להתנסות באמצעות הוספה או הסרה של מגנטים, ולראות כיצד המצפן שלהם מגיב לשינויים שונים שנעשו במנוע. על התלמידים להציג את ממצאיהם, כמו גם את המנוע המוגמר עצמו, כפרויקט מדעי. סרטונים של תצורות המנוע השונות מהווים תוספת טובה לפרויקט המוגמר.

פרויקט זה דורש מהמשתתף ניסיון עם אלקטרוניקה. זה גם דורש ציוד מיוחד מחנויות אלקטרוניקה וכמה אמצעי בטיחות בסיסיים, מה שאומר שפרויקט זה עובד בצורה הטובה ביותר עבור תלמידים בתיכון.

פרויקט זה מתמקד באלקטרוניקה וחום. בעת בניית מעגל אלקטרוני עם מלחם, מובילים מתחממים מאוד. מטרת הפרויקט היא לקבוע כמה זמן לוקח להתחמם יתר על המידה של מכשיר מוליך למחצה. כדי לקבוע זאת, התלמידים זקוקים ל -10 דיודות 1N4001, סוללה 9 וולט וסרטוני סוללה, מודד דיגיטלי, נגדי 10 1 MΩ, מספר אורכים קצרים של חוט, מלחם, הלחמה נטולת עופרת, מלחציים קטנים, קשירת תיל, מדחום בטוח לתנור, סטופר ומטבח תנור אפיה.

כיול את הדיודות על ידי התחברות תחילה למקור מתח סוללה זרם נמוך ואז הגדרה אותם בתנור בטמפרטורה נמוכה - עד 170 מעלות - עד שלכולם אותו הדבר טֶמפֶּרָטוּרָה. חבר את מגה ההלחמה כדי לחמם אותה ולאחר שהיא מגיעה לטמפרטורה, גע בה באחת הדיודות למשך שנייה, ואז שים לב לכל שינוי בקריאת המתח באמצעות המולטימטר.

חזור על תהליך זה עבור כל דיודה. בשלב הבא, שנה את משך הזמן בו נוגעת האקדח בהלחמה, ומדד את התוצאות בעזרת המולטימטר. שימו לב כמה זמן לוקח לכל דיודה להגיע לטמפרטורה בה היא כבר לא נותנת קריאת מתח. רשום את הממצאים שלך והציג אותם כפרויקט מדעי, יחד עם עזרים חזותיים.