Mensen gebruiken al duizenden jaren waterkracht, maar de ontdekking van het gebruik van elektrische energie door elektrische generatoren aan het einde van de negentiende eeuw gaf aanleiding tot water opgewekte elektriciteit. Waterkrachtcentrales, krachtcentrales, scholen, fabrieken en bedrijven door grote turbines te laten draaien die elektriciteit produceren. Een vijfde-klasser die geïnteresseerd is in groene energiebronnen kan een miniatuur-hydro-generator bouwen voor een wetenschapsproject met water-opgewekte elektriciteit.

Onderzoek

Goede wetenschappers beginnen met het vinden van wat andere wetenschappers voordat ze al ontdekt zijn. Lees boeken, artikelen en studies over de geschiedenis van waterkracht en de wetenschap achter water-opgewekte elektriciteit. Formuleer een vraag zoals "Hoeveel Volt elektriciteit kost het om een ​​kleine lading te gebruiken, zoals een gloeilamp of een reisklok?" of "Hoe sterk is een stroom die door één rotor wordt geproduceerd?"

Hypothese

Houd rekening met uw onderzoek en maak een gefundeerde schatting van het antwoord op uw vraag. Schrijf een hypothese zoals: "Een 3-volt DC-motor zal voldoende elektrische lading produceren om een ​​miniatuurlamp te verlichten." Geef de hypothese aan in meetbare termen die u kunt bewijzen of weerleggen met testen.

Testprocedure

Bouw een watergenerator en koppel deze aan een multimeter of een kleine lamp (of een andere laagspanningsbelasting) om uw resultaten te meten met uw hypothese. Maak foto's of video's van elke fase. Een eenvoudig ontwerp van een generator is het schuiven van een cilinder van kurk op de draaiende arm van een DC-motor met laag voltage (verkrijgbaar bij hobbywinkels). Breek de schepjes van verschillende plastic lepels en druk de stompe uiteinden in de zijkanten van de kurk om een ​​turbine te vormen. Bevestig de motor aan het ene uiteinde van een houten staaf voor een handvat, laat het draaiende blad onder de onderkant hangen. Bevestig alle krokodillenklemmen op de motor en een multimeter of kleine lading. Zet de motor aan en laat het blad in een bak met water zakken, waarbij het lichaam van de motor boven de waterlijn blijft. Lees de uitgangsspanning op de multimeter, of kijk of de belasting werkt. Je kunt ook verschillende motor-aangedreven turbines met elkaar verbinden om erachter te komen hoeveel volt je kunt produceren met een reeks generatoren of hoeveel volt je nodig hebt om andere belastingen te laten lopen. Voor studenten die een grotere uitdaging willen, biedt Green Learning Canada gedetailleerde instructies voor het maken van een meer betrokken hydro-generatorontwerp.

Resultaten

Vergelijk de resultaten met de hypothese. Maak grafieken en grafieken van de testgegevens. Bepaal of je je hypothese hebt bewezen of weerlegt. Schrijf een samenvatting van het achtergrondonderzoek, de vraag, hypothese, testen en de wetenschappelijke verklaring voor de resultaten. Rangschik de afbeeldingen, grafieken, grafieken en geschreven samenvattingen netjes in chronologische volgorde op een driehonderd wetenschapsbeurs displaybord. Stel een demonstratie van uw experiment op uw presentatietafel in of toon een video van het testproces op de wetenschapsbeurs.