Elektroniska projektidéer för studenter

Vetenskapsprojekt som involverar elektronik erbjuder spännande och intressanta sätt att lära sig mer om el. Dessa typer av praktiska projekt gör det möjligt för studenter att lära sig om en av de största krafterna som driver den moderna världen. Elfokuserade vetenskapliga experiment är antingen enkla eller komplexa, beroende på modellens storlek eller andra objekt som byggs och vilka typer av material som behövs.

Grundskolestudenter kan lägga till elektriska komponenter i modellering av lerskulpturer med hjälp av enkla tekniker och elektriskt ledande lera som finns online eller i hobbybutiker. För gymnasieelever och gymnasieelever kan mer komplexa projekt vara lämpliga, som att bygga sin egen enkla motor eller inspelning hur lång tid det tar för dioder att sluta fungera när de utsätts för höga värme.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Studenter i alla åldrar kan lära sig om el på ett praktiskt sätt genom att slutföra ett elfokuserat vetenskapsprojekt. Grundskolestudenter kan lägga till rörelse och ljus i modellering av lerskulpturer, gymnasieelever kan bygga sina egna enkla motorer och gymnasieelever kan mäta hur lång tid det tar dioder att sluta fungera när de höjs till höga temperaturer.

Idén att lägga till rörelse eller ljus till modellering av lerskulpturer kommer sannolikt att väcka grundskolelever. Detta projekt erbjuder eleverna ett intressant sätt att få en grundläggande förståelse för enkla, parallella och seriella elektriska kretsar, samt skapa ett projekt de tycker om att presentera för sina kamrater. För detta projekt kan eleverna köpa en elektrisk modelleringssats, tillgänglig online eller från en hobbybutik. Sådana kit innehåller vanligtvis batterier, ett batteripaket, LED-lampor, summer, en liten motor och recept för att tillverka både ledande och isolerande modelleringslera från ingredienser i köket. (Se resurser)

Starta projektet genom att följa receptet för att göra de två olika versionerna av lera. Sätt i batterierna i batteripaketet, vilket gör det möjligt att skapa en krets med båda typerna av lera. Gör två klumpar av ledande lera och en klump isolerande lera. Stick de tre lerklumparna ihop med den isolerande lera i mitten. Stick varje metallstång som är fäst vid de enskilda ledningarna från batteripaketet - en röd och en svart - i var och en av de ledande lerklumparna och välj sedan ett LED-ljus från satsen.

Ljuset ska ha två ledningar som sticker ut från basen, så kallade ledningar. Stick in den längre ledningen, den positiva eller röda ledningen, i klumpen av ledande lera som redan har en röd ledning från batteriet. Sätt in den kortare ledningen från ljuset i klumpen av modelleringslera med den svarta tråden från batteriet. Lysdioden tänds inte om du kopplar ihop ledningarna med fel ledningar. Slå på batteripaketet för att tända LED-lampan.

Du kan nu experimentera med motorn, summerna och annan utrustning från satsen. Försök att forma leran i olika former, eller lägg till rörelse tillsammans med ljus. Notera de effekter som olika leraformer gör på kretsarnas framgång. Presentera dina resultat, tillsammans med minst en framgångsrik elektrisk lermodell, som ett vetenskapligt projekt.

Med bara några få enkla material kan gymnasieelever, som redan har förståelse för de grundläggande reglerna för el, bygga sin egen funktionella motorgenerator. Eleverna kan se hur små förändringar påverkar motorns rotation och experimentera för att se hur snabbt de kan få motorn att köra.

För det här projektet behöver eleverna en enkel motorsats, som de som finns online eller från en modell- eller hobbybutik. Dessa kit innehåller vanligtvis magnettråd, gem, neodymmagneter, en kompass och sandpapper, samt monteringshårdvara. Förutom dessa förnödenheter behöver eleverna också sax, en liten plugg (som locket från en markör), en linjal, en 2-till-3-tums bit kartong, tejp och ett C-batteri.

Med hjälp av ovanstående material spolar eleverna ledningen runt den lilla pluggen för att skapa en elektromagnet med axlar (längder av rak, ospolad tråd) på varje sida. Trådens elisolerande beläggning måste avlägsnas från axlarnas ändar. Gör axelstöden från gemen och tejpa dem på batteriet. Stapla tre neodymmagneter på batteriet och balansera elektromagneten ovanpå stöden, vilket får elektromagneten att snurra.

Efter att ha byggt motorn kan eleverna experimentera genom att lägga till eller ta bort magneter och genom att se hur deras kompass reagerar på olika förändringar i motorn. Studenterna bör presentera sina resultat, liksom själva den färdiga motorn, som ett naturvetenskapligt projekt. Videor från de olika motorkonfigurationerna är ett bra komplement till det färdiga projektet.

Detta projekt kräver att deltagaren har erfarenhet av elektronik. Det kräver också specialutrustning från elektronikbutiker och några grundläggande säkerhetsåtgärder, vilket innebär att detta projekt fungerar bäst för studenter i gymnasiet.

Detta projekt fokuserar på elektronik och värme. När du bygger en elektronisk krets med ett lödkolv blir ledningarna mycket heta. Målet med detta projekt är att avgöra hur lång tid det tar för en halvledare att överhettas. För att fastställa detta behöver eleverna 10 1N4001-dioder, ett 9-volts batteri och batteriklämmor, en digital multimeter, 10 1 MΩ motstånd, flera korta trådlängder, ett lödkolv, en blyfri lödning, en liten skruvstäd, trådband, en ugnssäker termometer, ett stoppur och ett kök ugn.

Kalibrera dioderna genom att först ansluta dem till en strömkälla med låg ström och sedan ställa in dem i ugnen vid låg temperatur - upp till 170 grader - tills de alla har samma temperatur. Anslut lödkolven för att värma upp den och när den har nått temperaturen, rör den vid en av dioderna i en sekund och notera eventuella förändringar i spänningsavläsningen med multimetern.

Upprepa denna process för varje diod. I nästa steg ändrar du hur lång tid lödpistolen berör dioden och mäter resultaten med multimetern. Observera hur lång tid det tar innan varje diod når en temperatur där den inte längre ger en spänningsavläsning. Anteckna dina resultat och presentera dem som ett vetenskapligt projekt tillsammans med visuella hjälpmedel.