Znanstveni projekti, ki vključujejo elektroniko, ponujajo zanimive in zanimive načine za spoznavanje električne energije. Te vrste praktičnih projektov študentom omogočajo, da spoznajo eno največjih sil, ki poganja sodobni svet. Znanstveni poskusi, osredotočeni na električno energijo, so enostavni ali zapleteni, odvisno od obsega modela ali drugih predmetov, ki se gradijo, in vrste potrebnih materialov.
Učenci osnovne šole lahko modelirajo glinene skulpture z uporabo preprostih tehnik in gline za prevod elektrike, ki so na voljo na spletu ali v hobi trgovinah. Za srednješolce in srednješolce so morda primernejši bolj zapleteni projekti, na primer gradnja svoj preprost motor ali snemanje, kako dolgo traja, da diode prenehajo delovati, ko so izpostavljene visoki temperaturi toplota.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Študenti vseh starosti se lahko z elektriko na praktičen način naučijo z dokončanjem znanstvenega projekta, osredotočenega na električno energijo. Osnovnošolci lahko modeliranju glinenih skulptur dodajo gibanje in luči, srednješolci pa lahko izdelajo svoje preprosti motorji in srednješolci lahko izmerijo, koliko časa diode prenehajo delovati, ko so dvignjene na visoko temperature.
Osnovnošolci - projekt gline za električno modeliranje
Ideja o dodajanju gibov ali luči modeliranju glinenih skulptur bo verjetno navdušila osnovnošolce. Ta projekt študentom ponuja zanimiv način za osnovno razumevanje preprostih, vzporednih in serijskih električnih vezij ter ustvarjanje projekta, ki ga radi predstavijo svojim vrstnikom. Za ta projekt lahko študentje kupijo električni komplet za modeliranje gline, ki je na voljo na spletu ali v trgovini s hobi izdelki. Takšni kompleti običajno vključujejo baterije, baterijski komplet, LED-lučke, zvonce, en majhen motor in recepte za izdelavo prevodne in izolacijske gline za modeliranje iz sestavin v kuhinji. (Glej vire)
Začnite projekt z upoštevanjem recepta za izdelavo dveh različnih različic gline. Baterije vstavite v baterijo, ki omogoča ustvarjanje vezja z uporabo obeh vrst gline. Naredite dve kepi prevodne gline in eno kepo izolacijske gline. Tri glinene grudice zlepite na sredino z izolacijsko glino. Vsako kovinsko palico, pritrjeno na posamezne žice iz akumulatorja - eno rdečo in eno črno - prilepite v vsako prevodno glineno kepo, nato pa iz kompleta izberite LED-lučko.
Luč mora imeti dve žici, ki štrlijo iz njenega dna, in se imenuje vodniki. Daljši svinec, pozitivni ali rdeči svinec, prilepite v grudo prevodne gline, v kateri je že akumulator. S črno žico iz akumulatorja vstavite krajši kabel svetlobe v kepo gline za modeliranje. Lučka LED ne bo zasvetila, če vodnike seznanite z napačnimi žicami. Vklopite baterijo, da vklopite lučko LED.
Zdaj lahko eksperimentirate z motorjem, brenčalniki in drugo opremo iz kompleta. Poskusite oblikovati glino v različne oblike ali dodati luči skupaj z lučmi. Zabeležite si učinke različnih oblik gline na uspeh vezij. Predstavite svoja spoznanja skupaj z vsaj enim uspešnim modelom električne gline kot znanstveni projekt.
Učenci srednjega razreda - projekt generatorja električnih motorjev
Učenci srednje šole, ki že razumejo osnovna pravila o električni energiji, si lahko z nekaj preprostimi materiali izdelajo lasten funkcijski motorni generator. Študenti lahko opazujejo, kako majhne spremembe vplivajo na vrtenje motorja, in eksperimentirajo, kako hitro lahko poganjajo motor.
Za ta projekt bodo študentje potrebovali preprost motorni komplet, kakršen je na voljo na spletu ali v modelu ali trgovini s hobi izdelki. Ti kompleti običajno vključujejo magnetno žico, sponke za papir, neodimijske magnete, kompas in brusni papir ter pritrdilno strojno opremo. Poleg teh zalog bodo študentje potrebovali tudi škarje, majhen moznik (na primer pokrovček iz markerja), ravnilo, 2-do-3-palčni kos kartona, električni trak in baterijo C.
Z uporabo zgornjih materialov učenci zvijejo žico okoli majhnega moznika, da ustvarijo elektromagnet z osmi (dolžine ravne, nezvite žice) na vsaki strani. Na koncih osi je treba odstraniti električno izolacijski premaz žice. Iz sponk za papir naredite nosilce osi in jih prilepite na baterijo. Na akumulator položite tri neodimijske magnete in elektromagnet uravnajte na nosilce, tako da se elektromagnet vrti.
Po izdelavi motorja lahko študentje eksperimentirajo z dodajanjem ali odstranjevanjem magnetov in tako, da vidijo, kako se njihov kompas odziva na različne spremembe na motorju. Študenti bi morali svoja spoznanja, pa tudi sam dodelani motor, predstaviti kot znanstveni projekt. Video posnetki različnih konfiguracij motorjev so dober dodatek končnemu projektu.
Srednješolci - projekt pregrevanja diod
Ta projekt zahteva, da ima udeleženec izkušnje z elektroniko. Zahteva tudi specializirano opremo iz trgovin z elektroniko in nekaj osnovnih varnostnih ukrepov, kar pomeni, da ta projekt najbolje deluje za dijake v srednji šoli.
Ta projekt se osredotoča na elektroniko in toploto. Pri gradnji elektronskega vezja s spajkalnikom se vodi zelo segrejejo. Cilj tega projekta je ugotoviti, kako dolgo traja, da se polprevodniška naprava pregreje. Za to študentje potrebujejo 10 diod 1N4001, 9-voltno baterijo in sponke za baterije, digitalni multimeter, 10 1 MΩ uporov, več kratke dolžine žice, spajkalnik, brez svinca spajka, majhna steza, žične vezi, termometer, varen v pečici, štoparica in kuhinja pečico.
Kalibrirajte diode tako, da jih najprej priključite na nizkonapetostni vir energije in nato nastavite jih v pečici pri nizki temperaturi - do 170 stopinj -, dokler nimajo vsi enakega temperatura. Priključite spajkalnik, da se segreje, in ko doseže temperaturo, se za eno sekundo dotaknite ene od diod, nato z multimetrom zabeležite kakršne koli spremembe napetosti.
Ta postopek ponovite za vsako diodo. V naslednjem koraku spremenite čas, ko se spajkalna pištola dotakne diode, in rezultate izmerite z multimetrom. Upoštevajte, kako dolgo traja, preden vsaka dioda doseže temperaturo, pri kateri ne odčitava več napetosti. Zapišite si svoje ugotovitve in jih skupaj z vizualnimi pripomočki predstavite kot znanstveni projekt.