มนุษย์ใช้พลังน้ำมาหลายพันปีแล้ว แต่การค้นพบวิธีควบคุมพลังงานไฟฟ้าผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในช่วงปลายปี ค.ศ. 1800 ได้ก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นจากน้ำ เขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำสร้างพลังงานให้กับบ้าน โรงเรียน โรงงาน และธุรกิจต่างๆ โดยการหมุนกังหันขนาดใหญ่ที่ผลิตกระแสไฟฟ้า นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 ที่สนใจทรัพยากรพลังงานสีเขียวสามารถสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กสำหรับโครงการวิทยาศาสตร์โดยใช้ไฟฟ้าจากน้ำ
การวิจัย
นักวิทยาศาสตร์ที่ดีเริ่มต้นด้วยการค้นหาว่านักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ได้ค้นพบอะไรก่อนหน้านี้แล้ว อ่านหนังสือ บทความ และการศึกษาเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของพลังงานน้ำและวิทยาศาสตร์เบื้องหลังการผลิตไฟฟ้าจากน้ำ กำหนดคำถามเช่น "ต้องใช้ไฟฟ้ากี่โวลต์ในการโหลดขนาดเล็ก เช่น หลอดไฟหรือนาฬิกาเดินทาง" หรือ "ใบพัดเดี่ยวสร้างกระแสได้แรงแค่ไหน"
สมมติฐาน
นำการวิจัยของคุณมาพิจารณา ให้เดาอย่างมีการศึกษาเกี่ยวกับคำตอบสำหรับคำถามของคุณ เขียนสมมติฐานเช่น "มอเตอร์กระแสตรง 3 โวลต์จะผลิตประจุไฟฟ้าเพียงพอที่จะให้แสงสว่างill หลอดไฟขนาดเล็ก" ระบุสมมติฐานด้วยเงื่อนไขที่วัดได้ซึ่งคุณสามารถพิสูจน์หรือหักล้างด้วย การทดสอบ
ขั้นตอนการทดสอบ
สร้างเครื่องกำเนิดน้ำและต่อเข้ากับมัลติมิเตอร์หรือหลอดไฟขนาดเล็ก (หรือโหลดแรงดันต่ำอื่นๆ) เพื่อวัดผลลัพธ์ของคุณกับสมมติฐานของคุณ ถ่ายภาพหรือวิดีโอของแต่ละขั้นตอน การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เรียบง่ายอย่างหนึ่งคือการเลื่อนกระบอกไม้ก๊อกลงบนแขนหมุนของมอเตอร์งานอดิเรก DC แรงดันต่ำ (มีจำหน่ายที่ร้านงานอดิเรก) ทุบปลายช้อนพลาสติกหลายๆ อันออก แล้วดันปลายทู่เข้าไปที่ด้านข้างของจุกก๊อกเพื่อสร้างกังหัน ยึดมอเตอร์ไว้ที่ปลายด้านหนึ่งของแท่งไม้สำหรับด้ามจับ โดยปล่อยให้ใบมีดหมุนห้อยอยู่ใต้ขอบด้านล่าง แนบคลิปปากจระเข้เข้ากับมอเตอร์และมัลติมิเตอร์หรือโหลดขนาดเล็ก เปิดมอเตอร์และลดใบมีดลงในแอ่งน้ำ โดยให้ตัวมอเตอร์อยู่เหนือท่อน้ำ อ่านแรงดันเอาต์พุตบนมัลติมิเตอร์ หรือตรวจสอบว่าโหลดทำงานอยู่หรือไม่ คุณยังสามารถลองเชื่อมโยงเทอร์ไบน์ที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์หลายตัวเข้าด้วยกันเพื่อค้นหาว่าคุณสามารถสร้างโวลต์ได้กี่โวลต์ด้วยโซ่เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือต้องใช้โวลต์เท่าไรในการรันโหลดอื่นๆ สำหรับนักเรียนที่ต้องการความท้าทายที่มากขึ้น Green Learning Canada จะให้คำแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับวิธีการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำที่เกี่ยวข้องมากขึ้น
ผล
เปรียบเทียบผลลัพธ์กับสมมติฐาน สร้างแผนภูมิและกราฟของข้อมูลการทดสอบ พิจารณาว่าคุณพิสูจน์หรือหักล้างสมมติฐานของคุณหรือไม่ เขียนสรุปการวิจัยเบื้องหลัง คำถาม สมมติฐาน การทดสอบ และคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์สำหรับผลลัพธ์ จัดเรียงรูปภาพ แผนภูมิ กราฟ และบทสรุปที่เป็นลายลักษณ์อักษรตามลำดับเวลาบนกระดานแสดงนิทรรศการวิทยาศาสตร์สามเท่า ตั้งค่าการสาธิตการทดลองของคุณบนโต๊ะแสดงผลของคุณ หรือแสดงวิดีโอขั้นตอนการทดสอบที่งานวิทยาศาสตร์