Ľudia používajú vodnú energiu už tisíce rokov, ale objav, ako využiť elektrickú energiu prostredníctvom elektrických generátorov na konci 18. storočia, dal za následok elektrinu vyrobenú vodou. Vodné priehrady napájajú domy, školy, továrne a podniky rotáciou veľkých turbín, ktoré vyrábajú elektrinu. Piaty ročník, ktorý sa zaujíma o zdroje zelenej energie, si môže postaviť miniatúrny hydrogenerátor pre vedecký projekt s elektrickou energiou vyrobenou z vody.
Výskum
Dobrí vedci začínajú zisťovaním, čo už objavili ďalší vedci pred nimi. Prečítajte si knihy, články a štúdie o histórii vodnej energie a vede o elektrickej energii vyrábanej z vody. Sformulujte otázku typu „Koľko voltov elektriny je potrebných na spustenie malého zaťaženia, napríklad žiarovky alebo cestovných hodín?“ alebo "Aký silný prúd vytvára jeden rotor?"
Hypotéza
Ak vezmete do úvahy váš výskum, urobte kvalifikovaný odhad odpovede na vašu otázku. Napíšte hypotézu ako: „3-voltový jednosmerný motor vyprodukuje dostatočný elektrický náboj na osvetlenie miniatúrna žiarovka. “Uveďte hypotézu merateľným spôsobom, ktorou môžete dokázať alebo vyvrátiť testovanie.
Postup skúšky
Zostavte generátor vody a pripevnite ho k multimetru alebo malej žiarovke (alebo inému nízkonapäťovému zariadeniu), aby ste zmerali svoje výsledky s vašou hypotézou. Odfoťte alebo natočte video z každej etapy. Jedna jednoduchá konštrukcia generátora je nasunutie valca z korku na otočné rameno nízkonapäťového jednosmerného hobby motora (k dispozícii v hobby obchodoch). Odlomte naberačkové konce z niekoľkých plastových lyžičiek a zatlačte tupé konce do bočných strán korku, aby sa vytvorila turbína. Zaistite motor na jednom konci drevenej tyče pre držadlo a nechajte rotujúcu čepeľ visieť pod spodným okrajom. Pripojte aligátorové spony k motoru a multimetr alebo malú záťaž. Zapnite motor a spustite kotúč do vodnej nádrže. Teleso motora držte nad vodnou hladinou. Prečítajte si výstup napätia na multimetri alebo skontrolujte, či záťaž funguje. Môžete tiež vyskúšať prepojiť niekoľko motorom poháňaných turbín a zistiť, koľko voltov môžete vyrobiť pomocou reťazca generátorov alebo koľko voltov je potrebných na prevádzku iných záťaží. Pre študentov, ktorí chcú väčšiu výzvu, poskytuje Green Learning Canada podrobné pokyny, ako vytvoriť viac zapojený dizajn hydrogenerátora.
Výsledky
Porovnajte výsledky s hypotézou. Z údajov o testovaní urobte tabuľky a grafy. Zistite, či ste svoju hypotézu preukázali alebo vyvrátili. Napíšte zhrnutie podkladových výskumov, otázok, hypotéz, testov a vedecké vysvetlenie výsledkov. Usporiadajte obrázky, grafy, grafy a písomné súhrny úhľadne v chronologickom poradí na trojnásobnú zobrazovaciu plochu vedeckého veľtrhu. Pripravte si ukážku experimentu na svojej zobrazovacej tabuľke alebo ukážte video z testovacieho procesu na vedeckom veľtrhu.