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人間は何千年もの間水力を使用してきましたが、1800年代後半に発電機を介して電気エネルギーを利用する方法の発見により、水で生成された電気が発生しました。水力発電ダムは、電気を生産する大型タービンを回転させることにより、家庭、学校、工場、および企業に電力を供給します。グリーンエネルギー資源に関心のある5年生は、水生成電気を使用した科学プロジェクト用の小型水力発電機を構築できます。
研究
優秀な科学者は、他の科学者が既に発見したものを見つけることから始めます。水力の歴史と水生成電気の背後にある科学に関する本、記事、研究を読んでください。 「電球や旅行用時計などの小さな負荷を動かすのに何ボルトの電気が必要か」などの質問を定式化します。または「単一のローターがどれだけの電流を生成しますか？」
仮説
あなたの研究を考慮に入れて、あなたの質問への答えに関して知識のある推測をしてください。 「3ボルトのDCモーターは、小型電球を照らすのに十分な電荷を生成します」などの仮説を書きます。テストで証明または反証できる測定可能な用語で仮説を述べてください。
試験手順
水生成器を構築し、マルチメーターまたは小さな電球（または他の低電圧負荷）に取り付けて、仮説に対して結果を測定します。各ステージの写真またはビデオを撮ります。シンプルな発電機設計の1つは、コルクのシリンダーを低電圧DCホビーモーター（ホビーショップで入手可能）の回転アームにスライドさせることです。スクープの端をいくつかのプラスチックスプーンから切り離し、鈍い端をコルクの側面に押し込んでタービンを形成します。ハンドル用の木製の棒の一方の端にモーターを固定し、回転するブレードを下端の下に垂らします。ワニ口クリップリードをモーターとマルチメーターまたは小さな負荷に取り付けます。モーターの電源を入れ、ブレードを水槽に入れて、モーターの本体を水線の上に保ちます。マルチメータの電圧出力を読み取るか、負荷が機能しているかどうかを確認します。また、複数のモーター駆動タービンをリンクして、発電機のチェーンで生成できるボルト数、または他の負荷を実行するのに必要なボルト数を調べることもできます。より大きなチャレンジを望む学生のために、Green Learning Canadaは、より複雑な水力発電機の設計を行う方法について詳細な指示を提供しています。
結果
結果を仮説と比較します。テストデータのチャートとグラフを作成します。仮説を証明したか反証したかを判断します。背景研究、質問、仮説、テスト、および結果の科学的説明の要約を書きます。写真、チャート、グラフ、および要約を、3倍のサイエンスフェアのディスプレイボードに時系列に整然と並べます。ディスプレイテーブルで実験のデモを設定するか、サイエンスフェアでテストプロセスのビデオを表示します。