Vitenskapsprosjekter som involverer elektronikk, tilbyr spennende og interessante måter å lære om elektrisitet på. Disse typer praktiske prosjekter lar studentene lære om en av de største kreftene som driver den moderne verden. Elektrisitetsfokuserte vitenskapelige eksperimenter er enten enkle eller komplekse, avhengig av omfanget av modellen eller andre gjenstander som bygges og hvilke typer materialer som trengs.
Grunnskoleelever kan legge til elektriske komponenter i modellering av leirskulpturer ved hjelp av enkle teknikker og strømledende leire tilgjengelig online eller i hobbybutikker. For ungdoms- og ungdomsskoleelever kan mer komplekse prosjekter være hensiktsmessige, for eksempel å bygge sin egen enkle motor eller registrerer hvor lang tid det tar før dioder slutter å virke når de utsettes for høye varme.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Studenter i alle aldre kan lære om elektrisitet på en praktisk måte ved å fullføre et elektrisitetsfokusert vitenskapsprosjekt. Barneskoleelever kan legge til bevegelse og lys til modellering av leirskulpturer, ungdomsskoleelever kan bygge sine egne enkle motorer og videregående studenter kan måle hvor lang tid det tar dioder å slutte å virke når de blir hevet til høye temperaturer.
Barneskoleelever - Electric Modeling Clay Project
Ideen om å legge til bevegelse eller lys til modellering av leirskulpturer vil sannsynligvis begeistre grunnskoleelever. Dette prosjektet gir studentene en interessant måte å få en grunnleggende forståelse av enkle, parallelle og serie elektriske kretser, samt lage et prosjekt de liker å presentere for sine jevnaldrende. For dette prosjektet kan studentene kjøpe et elektrisk modelleringsleiersett, tilgjengelig online eller fra en hobbybutikk. Slike sett inkluderer vanligvis batterier, en batteripakke, LED-lys, summer, en liten motor og oppskrifter for å lage både ledende og isolerende modelleringsleire av ingredienser på kjøkkenet. (Se ressurser)
Start prosjektet ved å følge oppskriften for å lage de to forskjellige versjonene av leire. Sett batteriene i batteripakken, som muliggjør oppretting av en krets med begge typer leire. Lag to klumper av ledende leire og en klump med isolerende leire. Stikk de tre leirklumpene sammen med den isolerende leiren i midten. Stikk hver metallstang festet til de enkelte ledningene fra batteripakken - en rød og en svart - i hver av de ledende leireklumpene, og velg deretter et LED-lys fra settet.
Lyset skal ha to ledninger som stikker ut fra basen, kalt ledninger. Stikk den lengre ledningen, den positive eller røde ledningen, inn i klumpen av ledende leire som allerede har en rød ledning fra batteriet. Sett den kortere ledningen fra lyset inn i klumpen med modelleringsleire med den svarte ledningen fra batteriet. LED-lampen vil ikke lyse hvis du kobler ledningene til feil ledninger. Slå på batteripakken for å slå på LED-lampen.
Du kan nå eksperimentere med motor, summer og annet utstyr fra settet. Prøv å støpe leiren i forskjellige former, eller legg til bevegelse sammen med lys. Legg merke til effektene som forskjellige leireformer gjør for kretsløpet. Presentere dine funn, sammen med minst en vellykket elektrisk leiremodell, som et vitenskapelig prosjekt.
Middelklassestudenter - Electric Motor Generator Project
Med bare noen få enkle materialer kan ungdomsskoleelever, som allerede har forståelse for de grunnleggende reglene for elektrisitet, bygge sin egen funksjonelle motorgenerator. Studentene kan observere hvordan små endringer påvirker motorens rotasjon, og eksperimentere for å se hvor raskt de kan få motoren til å gå.
For dette prosjektet vil studentene trenge et enkelt motorsett, for eksempel de som er tilgjengelige online eller fra en modell- eller hobbybutikk. Disse settene inkluderer vanligvis magnetråd, binders, neodymmagneter, kompass og sandpapir, samt monteringsutstyr. I tillegg til disse forsyningene, vil studentene også trenge saks, en liten dyvel (som hetten fra en markør), en linjal, et 2-til-3-tommers stykke papp, elektrisk tape og et C-batteri.
Ved hjelp av ovennevnte materialer, spoler elevene ledningen rundt den lille pluggen for å lage en elektromagnet, med aksler (lengder av rett, uviklet ledning) på hver side. Ledningens strømisolerende belegg må fjernes fra endene på akslene. Lag akselstøttene fra binders, og teip dem til batteriet. Stakk tre neodymmagneter på batteriet, og balanser elektromagneten på støttene, slik at elektromagneten spinner.
Etter å ha bygget motoren kan studentene eksperimentere ved å legge til eller fjerne magneter, og ved å se hvordan kompasset deres reagerer på forskjellige endringer som er gjort på motoren. Studentene skal presentere sine funn, så vel som den ferdige motoren i seg selv, som et naturfagsprosjekt. Videoer av de forskjellige motorkonfigurasjonene er et godt tillegg til det ferdige prosjektet.
Videregående studenter - Prosjekt for overoppheting av dioder
Dette prosjektet krever at deltakeren har erfaring med elektronikk. Det krever også spesialutstyr fra elektronikkbutikker og noen grunnleggende sikkerhetsregler, noe som betyr at dette prosjektet fungerer best for studenter på videregående skole.
Dette prosjektet fokuserer på elektronikk og varme. Når du bygger en elektronisk krets med loddejern, blir ledningene veldig varme. Målet med dette prosjektet er å bestemme hvor lang tid det tar før en halvlederenhet overopphetes. For å fastslå dette trenger studentene 10 1N4001-dioder, et 9-volts batteri og batteriklemmer, et digitalt multimeter, 10 1 MΩ motstand, flere korte ledningsledninger, et loddejern, en blyfri lodding, en liten skrustikke, wire bånd, et ovn-trygt termometer, et stoppeklokke og et kjøkken stekeovn.
Kalibrer diodene ved først å koble dem til en strømkilde med lav strøm og deretter innstille dem i ovnen ved lav temperatur - opptil 170 grader - til de alle har det samme temperatur. Plugg inn loddejernet for å varme det opp, og når det når temperaturen, berør det til en av diodene i ett sekund, og merk deg om endringer i spenningsavlesningen med multimeteret.
Gjenta denne prosessen for hver diode. I neste trinn endrer du hvor lang tid loddepistolen berører dioden, og måler resultatene med multimeteret. Legg merke til hvor lang tid det tar før hver diode når en temperatur der den ikke lenger gir en spenningsavlesning. Legg merke til dine funn, og presenter dem som et vitenskapelig prosjekt, sammen med visuelle hjelpemidler.