Zinātnes projekti, kuros iesaistīta elektronika, piedāvā aizraujošus un interesantus veidus, kā uzzināt par elektrību. Šāda veida praktiski projekti ļauj studentiem uzzināt par vienu no lielākajiem mūsdienu pasaules spēkiem. Uz elektrību vērsti zinātnes eksperimenti ir vai nu vienkārši, vai sarežģīti, atkarībā no modeļa vai citu būvējamo objektu mēroga un nepieciešamo materiālu veidiem.
Pamatskolas skolēni māla skulptūru modelēšanai var pievienot elektriskos komponentus, izmantojot vienkāršas metodes un elektrību vadošus mālus, kas pieejami tiešsaistē vai vaļasprieku veikalos. Vidusskolas un vidusskolas skolēniem var būt piemēroti sarežģītāki projekti, piemēram, celtniecība viņu pašu vienkāršo motoru vai reģistrē, cik ilgi diodes pārtrauc darboties, pakļaujoties augstam karstums.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Visu vecumu studenti var uzzināt par elektrību praktiskā veidā, izpildot uz elektrību vērstu zinātnes projektu. Pamatskolas skolēni māla skulptūru modelēšanai var pievienot kustību un gaismas, vidusskolēni - paši vienkāršie motori un vidusskolēni var izmērīt, cik ilgs laiks ir nepieciešams, lai diodes pārtrauktu darbu, kad tās tiek paceltas uz augstu temperatūras.
Pamatskolas skolēni - māla elektriskās modelēšanas projekts
Ideja par kustību vai gaismu pievienošanu māla skulptūru modelēšanai, iespējams, aizrauj pamatskolas skolēnus. Šis projekts piedāvā studentiem interesantu veidu, kā iegūt pamata izpratni par vienkāršām, paralēlām un sērijveida elektriskām ķēdēm, kā arī izveidot projektu, kuru viņi labprāt prezentē saviem vienaudžiem. Šajā projektā studenti var iegādāties elektrisko modeļu komplektu, kas pieejams tiešsaistē vai vaļasprieku veikalā. Šādos komplektos parasti ietilpst baterijas, akumulatoru bloks, LED gaismas, buzzers, viens mazs motors un receptes, kā virtuvē izgatavot gan vadošu, gan izolējošu modeļu mālu no sastāvdaļām. (Skatīt resursus)
Sāciet projektu, ievērojot recepti, lai izveidotu divas dažādas māla versijas. Ievietojiet baterijas akumulatoru komplektā, kas ļauj izveidot ķēdi, izmantojot abus māla veidus. Izveidojiet divus vadoša māla gabalus un vienu izolācijas māla gabalu. Līmējiet trīs māla gabaliņus kopā ar izolācijas māliem vidū. Ielieciet katru metāla stieni, kas piestiprināts pie atsevišķiem akumulatora komplekta vadiem - vienu sarkanu un vienu melnu - katrā no vadošajiem māla gabaliņiem, pēc tam no komplekta izvēlieties LED gaismu.
Gaismai no pamatnes vajadzētu izlocīties diviem vadiem, kurus sauc par vadiem. Ielieciet garāko svinu - pozitīvo vai sarkano - māla gabalā, kurā no akumulatora jau ir sarkans svins. Ievietojiet īsāko gaismas vadu modeļa māla kamolā ar akumulatora melno vadu. Gaismas diode nedeg, ja vadus savienojat pārī ar nepareiziem vadiem. Ieslēdziet akumulatoru, lai ieslēgtu LED gaismu.
Tagad jūs varat eksperimentēt ar motoru, buzzers un citu komplekta aprīkojumu. Mēģiniet veidot mālu dažādās formās vai pievienojiet kustību kopā ar gaismām. Ievērojiet dažādu māla formu ietekmi uz ķēžu panākumiem. Iepazīstiniet ar atklājumiem kopā ar vismaz vienu veiksmīgu elektriskā māla modeli kā zinātnes projektu.
Vidējās klases studenti - elektromotoru ģeneratoru projekts
Tikai ar dažiem vienkāršiem materiāliem vidusskolas skolēni, kuri jau pārzina elektrības pamatnoteikumus, var izveidot savu funkcionālo motora ģeneratoru. Studenti var novērot, kā nelielas izmaiņas ietekmē motora rotāciju, un eksperimentēt, lai redzētu, cik ātri tās var iedarbināt motoru.
Šim projektam studentiem būs nepieciešams vienkāršs motora komplekts, piemēram, tas, kas pieejams tiešsaistē vai no modeļa vai hobiju veikala. Šajos komplektos parasti ietilpst magnēta stieple, saspraudes, neodīma magnēti, kompass un smilšpapīrs, kā arī stiprinājuma piederumi. Papildus šiem piederumiem studentiem būs nepieciešamas arī šķēres, neliels dībelis (piemēram, vāciņš no marķiera), lineāls, 2 līdz 3 collu kartona gabals, elektriskā lente un C akumulators.
Izmantojot iepriekšminētos materiālus, studenti satina stiepli ap mazo tapu, lai izveidotu elektromagnētu, ar abām pusēm asīm (taisnas, nevītas tinuma garumiem). No asu galiem ir jānoņem stieples elektrību izolējošais pārklājums. Izveidojiet ass balstus no saspraudes un pielīmējiet tos pie akumulatora. Uz akumulatora sakraujiet trīs neodīma magnētus un līdzsvarojiet elektromagnētu uz balstiem, izraisot elektromagnēta griešanos.
Pēc motora uzbūvēšanas studenti var eksperimentēt, pievienojot vai noņemot magnētus un redzot, kā viņu kompass reaģē uz dažādām izmaiņām, kas veiktas motorā. Studentiem savi atklājumi, kā arī pats gatavais motors jāuzrāda kā zinātnes projekts. Dažādu motoru konfigurāciju videoklipi labi papildina gatavo projektu.
Vidusskolēni - Diodu pārkaršanas projekts
Šis projekts prasa dalībniekam pieredzi elektronikā. Tas prasa arī specializētu aprīkojumu no elektronikas veikaliem un dažus pamata drošības pasākumus, kas nozīmē, ka šis projekts vislabāk darbojas skolēniem vidusskolā.
Šis projekts koncentrējas uz elektroniku un siltumu. Veidojot elektronisko shēmu ar lodāmuru, vadi kļūst ļoti karsti. Šī projekta mērķis ir noteikt, cik ilgs laiks vajadzīgs pusvadītāju ierīces pārkaršanai. Lai to noteiktu, studentiem ir nepieciešamas 10 1N4001 diodes, 9 voltu akumulators un akumulatoru klipši, digitālais multimetrs, 10 1 MΩ rezistori, vairāki neliels stieples garums, lodāmurs, bez svina lodēts, neliels skrūvgriezis, stiepļu saites, krāsnī drošs termometrs, hronometrs un virtuve krāsns.
Kalibrējiet diodes, vispirms pievienojot tos zemas strāvas akumulatora enerģijas avotam un pēc tam iestatot tos cepeškrāsnī zemā temperatūrā - līdz 170 grādiem - līdz visiem ir vienādi temperatūra. Pievienojiet lodāmuru, lai to uzsildītu, un pēc tam, kad tas ir sasniedzis temperatūru, vienu sekundi pieskarieties vienam no diodiem, pēc tam atzīmējiet visas izmaiņas sprieguma nolasījumā ar multimetru.
Atkārtojiet šo procesu katram diodam. Nākamajā solī mainiet laiku, kad lodēšanas pistole pieskaras diodei, un izmēriet rezultātus ar multimetru. Ievērojiet, cik ilgs laiks paiet, līdz katrs diode sasniedz tādu temperatūru, kurā tas vairs nedod sprieguma rādījumus. Atzīmējiet savus atklājumus un pasniedziet tos kā zinātnes projektu kopā ar uzskates līdzekļiem.