Proiectele științifice care implică electronică oferă modalități interesante și interesante de a învăța despre electricitate. Aceste tipuri de proiecte practice permit elevilor să învețe despre una dintre cele mai mari forțe care alimentează lumea modernă. Experimentele științifice axate pe electricitate sunt fie simple, fie complexe, în funcție de scara modelului sau a altor obiecte construite și de tipurile de materiale necesare.
Elevii de școală elementară pot adăuga componente electrice la modelarea sculpturilor din lut folosind tehnici simple și argilă conductoare de energie electrică disponibile online sau la magazinele de hobby. Pentru elevii de gimnaziu și liceu, pot fi adecvate proiecte mai complexe, cum ar fi construirea propriul lor motor simplu sau înregistrarea cât durează până când diodele încetează să mai funcționeze atunci când sunt expuse la mare căldură.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Studenții de toate vârstele pot învăța despre electricitate într-un mod practic prin finalizarea unui proiect științific axat pe electricitate. Elevii de școală elementară pot adăuga mișcare și lumini la modelarea sculpturilor din lut, elevii de gimnaziu își pot construi propriile lor motoarele simple și elevii de liceu pot măsura cât durează diodele să nu mai funcționeze când sunt ridicate la mare temperaturile.
Studenți de școală elementară - Proiect de argilă de modelare electrică
Ideea de a adăuga mișcare sau lumini la modelarea sculpturilor din lut este de natură să-i entuziasmeze pe elevii de școală elementară. Acest proiect oferă studenților o modalitate interesantă de a dobândi o înțelegere de bază a circuitelor electrice simple, paralele și de serie, precum și crearea unui proiect pe care le bucură să îl prezinte colegilor lor. Pentru acest proiect, studenții pot achiziționa un kit electric de lut pentru modelare, disponibil online sau de la un magazin de hobby-uri. Astfel de kituri includ, de obicei, baterii, un pachet de baterii, lumini LED, sonerii, un motor mic și rețete pentru fabricarea lutului de modelare conductiv și izolator din ingrediente din bucătărie. (Vezi Resurse)
Începeți proiectul urmând rețeta pentru a face cele două versiuni diferite de lut. Introduceți bateriile în acumulator, ceea ce permite crearea unui circuit folosind ambele tipuri de lut. Faceți două bucăți de argilă conductivă și o bucată de argilă izolatoare. Lipiți cele trei bulgări de lut împreună cu lutul izolant din mijloc. Lipiți fiecare tijă metalică atașată firelor individuale din pachetul de baterii - una roșie și una neagră - în fiecare bucată de lut conductoare, apoi alegeți o lumină LED din kit.
Lumina ar trebui să aibă două fire care ies din bază, numite cabluri. Introduceți cablul mai lung, pozitiv sau roșu, în bucata de argilă conductoare care are deja un cablu roșu din baterie. Introduceți cablul mai scurt din lumină în bucata de lut de modelat cu firul negru de la baterie. LED-ul nu se va aprinde dacă asociați cablurile cu fire greșite. Porniți acumulatorul pentru a aprinde lumina LED.
Acum puteți experimenta cu motorul, sonerii și alte echipamente din kit. Încercați să modelați lutul în diferite forme sau să adăugați mișcare împreună cu luminile. Notați efectele pe care diferite forme de lut le produc asupra succesului circuitelor. Prezentați descoperirile dvs., împreună cu cel puțin un model de argilă electrică de succes, ca proiect științific.
Studenți de clasa medie - Proiect generator de motor electric
Cu doar câteva materiale simple, elevii de gimnaziu, care au deja o înțelegere a regulilor de bază ale electricității, își pot construi propriul generator funcțional de motor. Elevii pot observa cât de mici modificări afectează rotația motorului și pot experimenta pentru a vedea cât de repede pot face ca motorul să funcționeze.
Pentru acest proiect, studenții vor avea nevoie de un kit motor simplu, precum cele disponibile online sau de la un model sau magazin de hobby-uri. Aceste truse includ de obicei sârmă magnetică, agrafe pentru hârtie, magneți de neodim, busolă și șmirghel, precum și articole de montaj. În plus față de aceste consumabile, studenții vor avea nevoie și de foarfece, o diblă mică (cum ar fi capacul unui marker), o riglă, o bucată de carton de 2 x 3 inci, bandă electrică și o baterie C.
Folosind materialele de mai sus, elevii înfășoară firul în jurul diblului mic pentru a crea un electromagnet, cu axe (lungimi de sârmă dreaptă, neînfășurată) pe fiecare parte. Acoperirea izolatoare de electricitate a firului trebuie îndepărtată de la capetele axelor. Realizați suporturile pentru osie de pe agrafe și lipiți-le de baterie. Stivați trei magneți de neodim pe baterie și echilibrați electromagnetul deasupra suporturilor, determinând rotirea electromagnetului.
După construirea motorului, elevii pot experimenta adăugând sau scoțând magneți și văzând cum reacționează busola lor la diferitele modificări aduse motorului. Elevii ar trebui să prezinte descoperirile lor, precum și motorul final în sine, ca un proiect științific. Videoclipurile cu diferitele configurații ale motorului fac o completare bună la proiectul finalizat.
Studenți de liceu - Proiect de diode de supraîncălzire
Acest proiect necesită ca participantul să aibă experiență în domeniul electronicii. De asemenea, necesită echipamente specializate din magazinele de electronice și câteva măsuri de siguranță de bază, ceea ce înseamnă că acest proiect funcționează cel mai bine pentru elevii din liceu.
Acest proiect se concentrează pe electronică și căldură. Când construiți un circuit electronic cu un fier de lipit, cablurile devin foarte fierbinți. Obiectivul acestui proiect este de a determina cât timp durează până la supraîncălzirea unui dispozitiv semiconductor. Pentru a determina acest lucru, studenții au nevoie de 10 diode 1N4001, o baterie de 9 volți și cleme pentru baterie, un multimetru digital, 10 rezistențe de 1 MΩ, mai multe lungimi scurte de sârmă, un fier de lipit, un lipitor fără plumb, o menghină mică, legături de sârmă, un termometru sigur pentru cuptor, un cronometru și o bucătărie cuptor.
Calibrați diodele conectându-le mai întâi la o sursă de alimentare a bateriei cu curent redus și apoi setând le în cuptor la o temperatură scăzută - până la 170 de grade - până când au toate la fel temperatura. Conectați fierul de lipit pentru a-l încălzi și, după ce atinge temperatura, atingeți-l la una din diode timp de o secundă, apoi notați orice modificare a citirii tensiunii cu multimetrul.
Repetați acest proces pentru fiecare diodă. În pasul următor, modificați durata de timp în care pistolul de lipit atinge dioda și măsurați rezultatele cu multimetrul. Rețineți cât durează până când fiecare diodă atinge o temperatură la care nu mai dă o citire a tensiunii. Rețineți constatările dvs. și prezentați-le ca un proiect științific, împreună cu ajutoare vizuale.
