VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Поиск альтернативных источников электропитания.Батарейка" Мультифрукт".
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
В нашей повседневной жизни мы не можем представить себя без электричества.
Применение электричества повсеместно, от домашнего до медицинского. Я задал себе вопрос: « А есть ли какие-то источники электропитания, кроме привычных нам?». Задал этот вопрос папе и он открыл мне волшебный мир электричества вокруг нас. Я узнал, что источником электричества могут являться, привычные нам овощи, животные и морские обитатели, и даже сам человек!
Мое удивление стало толчком для изучения альтернативных источников электропитания.
Цели: поиск источников электропитания светодиода без применения аккумуляторной батареи.
Задачи:
Исследовать состав аккумуляторной батареи;
Поиск альтернативы в домашних условия;
Провести эксперимент.
Сделать вывод.
План исследования:
Изучение литературы по теме.
Проведение эксперимента.
Наблюдение за ходом эксперимента и фиксация результатов.
Построение таблицы исследования.
Анализ полученных результатов.
Проведение исследования.
Изучение литературы.
По данным открытых интернет источников для электропитания светодиода необходима мощность примерно 0,03 Вт, из чего следует, что напряжение должно быть примерно 1,8 В и силе тока 0,02 А (http://remoo.ru/elektrika/harakteristiki-svetodiodov).
U=Р : I, где Р- мощность, U- напряжение, I- сила тока, при известной потребляемой мощности и силе тока определяем необходимое напряжение:
U=P:I, U=0,03 Вт : 0,02 А=1,8 В. (Физика.8 кл.: учебник / А.В. Перышкин. -6-е изд., стереотип.- М.: Дрофа, 2018. ст. 145).
Гальванический элемент (батарейка) состоит из друх разных металлов: неблагородного и благородного, а также из электролита (проводника электрического тока). Стоит соединить металлы, соленый или кислый сок между ними и получим альтернативный источник питания. (Научные эксперименты дома. Энциклопедия для детей /Пер с нем. П. Лемени – Македона.- М.: Эксмо, 2016.).
Анализируя теоретическую информацию, выдвигаю гипотезу:
Аналог аккумуляторной батареи возможно получить в домашних условия, используя металлические предметы, кислотную или соленую среду.
Для фиксации полученных результатов привлекаю специалиста, который будет проводить подготовку к эксперименту и фиксировать полученные результаты. Для измерения результатов будет использован прибор «Мультиметр». В качестве специалиста привлечен Ширинский Д.Л. (мой папа).
Проведение эксперимента.
Объекты исследования.
В качестве металлов будут использованы алюминиевая фольга, медная монета, в качестве электролита - соленый огурец.
В качестве металлов будут использованы металлическая скрепка, медная проволока. В качестве электролита - лимон.
В качестве металлов будет использован металлический гвоздь, медная проволока, в качестве электролита – кислое яблоко.
Подготовка к проведению эксперимента.
Перед проведением эксперимента готовим необходимые элементы описанные выше: режем соленый огурец, моем и тщательно вытираем лимон и яблоко, готовим скрепку, гвоздь, медную проволоку, медную монету.
2.2.1. Наблюдение за ходом эксперимента и фиксация результатов.
Исследуем первую группу элементов, соединяя алюминиевую фольгу, соленый огурец, медную монету. Анализируем результаты путем замеров мультиметром.
2. Исследуем вторую группу элементов, воткнув в лимон металлическую скрепку и медную проволоку. Анализируем результаты путем замеров мультиметром.
Исследуем третью группу элементов, воткнув в яблоко металлический гвоздь и медную проволоку. Анализируем результаты путем замеров мультиметром.
2.2.2. Построение таблицы исследования.
Полученные результаты заносим в таблицу.
|
Номер эксперимента |
Мощность |
Напряжение |
Сила тока |
|
1. |
0,00013 |
0,6 |
≈0,00019 |
|
2. |
0,00017 |
0,9 |
≈0,00025 |
|
3. |
0,00016 |
0,8 |
≈0,00023 |
2.2.3. Анализ полученных результатов.
При анализе полученных результатов делаем вывод, что мощности ни одной группы элементов не достаточно для электропитания светодиода. Утраиваем количество элементов.
Результаты фиксируем в таблице.
|
Номер эксперимента |
Мощность, Вт |
Напряжение, В |
Сила тока, А |
|
1. |
0,0013 |
1,67 |
≈ 0,0008 |
|
2. |
0,0056 |
2,8 |
≈ 0,002 |
|
3. |
0,0024 |
2 |
≈ 0,001 |
Заключение.
При увеличении количества элементов в цепи эксперимента №2 и №3, полученные результаты соответствуют необходимой мощности для электропитания светодиода, но при эксперименте №2 – свечение слабое. Подключаем к каждой цепи элементов №2 и №3 эксперимента светодиод и получаем практическое подтверждение выдвинутой гипотезе.
Цели и задачи работы выполнены:
Состав аккумуляторной батареи изучен.
Альтернативный источник электропитания светодиода найден.
Гипотеза экспериментально подтверждена.
Список использованных источников и литературы:
Физика.8 кл.: учебник / А.В. Перышкин. -6-е изд., стереотип.- М.: Дрофа, 2018. Ст. 145
Научные эксперименты дома. Энциклопедия для детей /Пер с нем. П. Лемени – Македона.- М.: Эксмо, 2016. Ст. 99.
http://remoo.ru/elektrika/harakteristiki-svetodiodov.