Innehåll
Människor har använt vattenkraft i tusentals år, men upptäckten av hur man utnyttjar elektrisk energi genom elektriska generatorer i slutet av 1800-talet gav upphov till vattengenererad elektricitet. Vattenkraft dammar krafthus, skolor, fabriker och företag genom att rotera stora turbiner som producerar el. En femteklassare som är intresserad av gröna energiresurser kan bygga en miniatyrhydrogenerator för ett vetenskapsprojekt med vattengenererad el.
Forskning
Bra forskare börjar med att ta reda på vad andra forskare innan dem redan upptäckte. Läs böcker, artiklar och studier om vattenkrafts historia och vetenskapen bakom vattengenererad elektricitet. Formulera en fråga som "Hur många volt el krävs för att köra en liten last, till exempel en glödlampa eller reseklocka?" eller "Hur stark av en ström producerar en enda rotor?"
Hypotes
Med hänsyn till din forskning, gör en utbildad gissning om svaret på din fråga. Skriv en hypotes som, "En 3-volt likströmsmotor ger tillräcklig elektrisk laddning för att tända en miniatyrlampa." Ange hypotesen i mätbara termer som du kan bevisa eller motbevisa med testning.
Testförfarande
Bygg en vattengenerator och anslut den till en multimeter eller liten glödlampa (eller annan lågspänningsbelastning) för att mäta dina resultat mot din hypotes. Ta bilder eller video av varje steg. En enkel generatorkonstruktion är att skjuta en cylinder av kork på den roterande armen på en lågspännings DC-hobbymotor (finns i hobbybutiker). Bryt skopändarna av flera plastskedar och skjut de trubbiga ändarna in i korkens sidor för att bilda en turbin. Fäst motorn i den ena änden av en trästav för ett handtag, så att det roterande bladet hänger under bottenkanten. Fäst alligatorklämman till motorn och en multimeter eller liten belastning. Sätt på motorn och sänk bladet i ett vattenbassäng, håll motorns kropp över vattenlinjen. Läs spänningsutgången på multimetern, eller kontrollera om lasten fungerar. Du kan också prova att koppla flera motordrivna turbiner ihop för att ta reda på hur många volt du kan producera med en kedja av generatorer, eller hur många volt som krävs för att köra andra laster. För studenter som vill ha en större utmaning ger Green Learning Canada detaljerade instruktioner om hur man gör en mer involverad hydrogeneratordesign.
Resultat
Jämför resultaten med hypotesen. Gör diagram och diagram över testdata. Bestäm om du bevisade eller godkände din hypotes. Skriv en sammanfattning av bakgrundsforskningen, frågan, hypotesen, testningen och den vetenskapliga förklaringen för resultaten. Ordna bilder, diagram, grafer och skrivna sammanfattningar snyggt i kronologisk ordning på ett tredubbelt vetenskapsmässigt tavla. Ställ in en demonstration av ditt experiment på ditt displaybord eller visa en video av testprocessen på vetenskapsmässan.