Наукові проекти, що включають електроніку, пропонують захоплюючі та цікаві способи дізнатися про електрику. Такі типи практичних проектів дозволяють студентам дізнатися про одну з найбільших сил, що живлять сучасний світ. Наукові експерименти, орієнтовані на електроенергію, є простими або складними, залежно від масштабу моделі або інших об’єктів, що будуються, та видів необхідних матеріалів.
Учні початкової школи можуть додавати електричні компоненти до моделювання глиняних скульптур за допомогою простих технік та електропровідної глини, доступних в Інтернеті чи в хобі-магазинах. Для учнів середніх та старших класів можуть бути доречними більш складні проекти, наприклад, будівництво їх власний простий двигун або запис, скільки часу потрібно, щоб діоди перестали працювати при впливі високого рівня тепло.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Студенти будь-якого віку можуть навчитися електриці на практиці, виконавши науковий проект, орієнтований на електроенергію. Учні початкової школи можуть додавати рух та світло для моделювання глиняних скульптур, учні середніх класів можуть будувати власні прості двигуни та старшокласники можуть виміряти, скільки часу потрібно діодам, щоб перестати працювати, коли вони підняті до високого рівня температури.
Учні початкових класів - проект з електроліплення з глини
Ідея додати руху чи вогнів до моделювання глиняних скульптур, ймовірно, збудить учнів початкової школи. Цей проект пропонує студентам цікавий спосіб отримати базове розуміння простих, паралельних та послідовних електричних схем, а також створити проект, який вони із задоволенням представляють своїм одноліткам. Для цього проекту студенти можуть придбати електромодельний набір з глини, який можна придбати в Інтернеті або в хобі-магазині. Такі набори, як правило, включають батареї, акумуляторну батарею, світлодіодні ліхтарі, зумери, один невеликий двигун та рецепти виготовлення як струмопровідної, так і ізолюючої моделюючої глини з інгредієнтів на кухні. (Див. Ресурси)
Почніть проект, дотримуючись рецепту, щоб виготовити два різні варіанти глини. Вставте батареї в акумулятор, який дозволяє створити схему з використанням обох видів глини. Зробіть дві грудочки електропровідної глини та одну грудку ізоляційної глини. Три глиняні грудочки з’єднайте посередині з ізоляційною глиною. Вставте кожен металевий стрижень, прикріплений до окремих проводів від акумуляторної батареї - одного червоного та одного чорного - у кожну з провідних глиняних грудочок, а потім виберіть світлодіодну лампочку з набору.
Світло повинно мати два дроти, що стирчать з його основи, і називаються відведеннями. Вставте довший відвід, позитивний або червоний відведення, у грудку провідної глини, яка вже має червоний відвід від батареї. Вставте коротший провід від світла у грудку ліплення для глини чорним дротом від батареї. Світлодіод не загориться, якщо ви з'єднаєте кабелі з неправильними проводами. Увімкніть акумулятор, щоб увімкнути світлодіод.
Тепер ви можете експериментувати з мотором, зумерами та іншим обладнанням із набору. Спробуйте сформувати глину у різні форми або додати руху разом із вогнями. Зверніть увагу на вплив різних форм глини на успіх схем. Подайте свої висновки разом із принаймні однією успішною моделлю електричної глини як науковий проект.
Студенти середнього класу - проект генератора електродвигунів
За допомогою лише декількох простих матеріалів учні середньої школи, які вже розуміються на основних правилах електрики, можуть створити власний функціональний генератор двигуна. Студенти можуть спостерігати, як невеликі зміни впливають на обертання двигуна, і експериментувати, щоб побачити, як швидко вони можуть змусити мотор працювати.
Для цього проекту студентам знадобиться простий моторний набір, такий як той, що доступний в Інтернеті або в магазині моделей чи хобі. Ці набори зазвичай включають магнітний дріт, скріпки, неодимові магніти, компас і наждачний папір, а також кріпильне обладнання. Окрім цих приладдя, студентам також знадобляться ножиці, невеликий дюбель (наприклад, ковпачок від маркера), лінійка, шматок картону розміром 2 на 3 дюйми, електроліпка та батарея C.
Використовуючи вищезазначені матеріали, студенти намотують дріт навколо маленького дюбеля, щоб створити електромагніт з осями (довжинами прямого, некрученого дроту) з кожного боку. З кінців осей необхідно зняти електроізоляційне покриття дроту. Зробіть підставки для осей із скріпок і приклейте їх до батареї. Покладіть три неодимові магніти на батарею та врівноважте електромагніт на опорах, викликаючи обертання електромагніту.
Побудувавши двигун, студенти можуть експериментувати, додаючи або виймаючи магніти, і бачачи, як їх компас реагує на різні зміни, внесені в двигун. Студенти повинні представити свої висновки, а також готовий двигун як науковий проект. Відео різних конфігурацій двигуна є гарним доповненням до готового проекту.
Учні середньої школи - проект перегріву діодів
Цей проект вимагає від учасника досвіду роботи з електронікою. Для цього також потрібне спеціалізоване обладнання з магазинів електроніки та деякі основні заходи безпеки, що означає, що цей проект найкраще підходить для учнів старших класів.
Цей проект присвячений електроніці та теплу. При побудові електронної схеми за допомогою паяльника провід дуже сильно нагрівається. Мета цього проекту - визначити, скільки часу потрібно для перегріву напівпровідникового пристрою. Щоб визначити це, студентам потрібно 10 діодів 1N4001, 9-вольтовий акумулятор і затискачі для батарей, цифровий мультиметр, резистори 10 1 МОм, кілька невелика довжина дроту, паяльник, безсвинцевий припій, невеликі лещата, дротяні стяжки, термометр, безпечний для духовки, секундомір і кухня піч.
Калібруйте діоди, спочатку підключивши їх до джерела живлення акумулятора з низьким струмом, а потім налаштувавши їх у духовці при низькій температурі - до 170 градусів - поки у них не буде однаково температури. Підключіть паяльник, щоб нагріти його, і після того, як він досягне температури, торкніться його до одного з діодів протягом однієї секунди, а потім зафіксуйте будь-які зміни в показнику напруги за допомогою мультиметра.
Повторіть цей процес для кожного діода. На наступному кроці змініть тривалість часу, коли паяльний пістолет торкається діода, і виміряйте результати за допомогою мультиметра. Зверніть увагу, скільки часу проходить, перш ніж кожен діод досягає температури, коли він більше не дає значення напруги. Запишіть свої висновки та презентуйте їх як науковий проект разом із наочними посібниками.
