Научная работа «Альтернативные источники энергии»

Исследовательская работа по теме: «Альтернативные источники энергии»

Выполнил: ученик 4 б класса

Нуруллин Тимур

МБОУ «СОШ №3» г. Нижнекамска

Научный руководитель:

Гусева Н.А.

г. Мамадыш, 2016 г.

Без энергии жизнь человечества немыслима. Мы привыкли использовать в качестве источников энергии органическое топливо – уголь, нефть и газ. Однако их запасы в природе ограничены и по прогнозам будут истощены к 2025 году.

На вопрос «что делать в преддверии энергетического кризиса?» уже давно найден ответ: использовать энергосберегающие технологии и искать альтернативные источники. Иногда возникают экстремальные ситуации, когда срочно требуется источник тока для работы маломощной техники. Например, во время отдыха на природе, села батарейка в фонарике. В этом случае возможность получить электрическую энергию только одна – изготовить источник питания из подручных средств.

Гипотеза: из подручных средств можно изготовить источник тока

Цель: изготовить источник тока из подручных средств

Задачи исследования:

• изучить литературу и Интернет – ресурсы о необычных альтернативных источниках энергии;
• изготовить источник тока из подручных средств и экспериментально определить выдаваемое им напряжение и ток;
• определить факторы, влияющие на величину тока и напряжение в изготовленных источниках;
• попытаться зажечь светодиод от изготовленного источника и привести в действие кварцевые часы;
• сделать вывод о возможности использования источников тока из подручных средств.

Предмет исследования : получение электрического тока

Объект исследования :

овощи и фрукты

Методы исследования

• Экспериментальный метод
• Метод обработки результатов
• Метод сравнения

Немного истории

Первый источник электрического тока был изобретен случайно в конце XVII века итальянским ученым Луиджи Гальвани. Опыты Гальвани стали основой исследований другого итальянского ученого – Алессандро Вольта.

200 лет назад Алессандро Вольта создал устройство из двух пластин металла (цинк и медь) и кожаной прокладки между ними, пропитанной лимонным соком. Он выявил, что между пластинами возникает напряжение.

Именем этого ученого назвали единицу измерения напряжения, а его фруктовый источник энергии стал прародителем всех нынешних батареек, которые в честь Луиджи Гальвани называют гальваническими элементами

Как работает лимонная батарейка?

Cu ++ Zn ++ Cu ++ Cu ++ Cu Zn H H Zn ++ Zn ++ H e- e- e-

u 2+ +2e=Cu Zn-2e=Zn 2+

Цинк – отрицательный полюс в лимонной батарейке. А медь – положительный полюс. Когда в цепи есть светодиод, то электрический ток вызывает его свечение.

Эксперимент №1

Измерим силу тока и напряжение, которые вырабатывает один элемент фруктовой и овощной батарейки

А наибольшую силу тока дает картофель, а наименьшую яблоко

Измерения показали, что самое высокое напряжение дает лимон и яблоко, а самое низкое - лук

Эксперимент №2

Выявить зависимость напряжения от массы исследуемого фрукта или овоща

Вывод: вырабатываемое овощами и фруктами напряжение и ток, почти не зависят от их массы

Эксперимент №3

Исследование зависимости напряжения и тока от площади электродов, вводимых в овощи и фрукты

Вывод: чем больше площадь электрода, помещенного в овощ или фрукт, тем больше вырабатываемая сила тока

Эксперимент №4

Увеличение напряжения фруктовых батареек путем их последовательного соединения

Измерение напряжения, вырабатываемого батареей из последовательно соединенных овощей

Вывод: при последовательном соединении овощей общее напряжение батареи увеличивается а, сила тока практически не меняется. Для горения светодиода достаточно пяти картофелин, соединенных последовательно.

Свечение светодиода от картофельной батареи

Эксперимент №5

Увеличение тока фруктовых батареек путем их параллельного соединения

Измерение тока, вырабатываемого батареей из параллельно соединенных овощей

Вывод: при параллельном соединении овощей общий ток, вырабатываемый батареей, увеличивается, а напряжение практически не меняется

Зависимость напряжения и тока от количества параллельно соединенных овощей

Эксперимент №6

Увеличение напряжения и тока фруктовых батареек путем добавления в них различных растворов

Добавки

Введение в картофель

уксусной эссенции

Введение в картофель соды

Вывод: при введении в овощ добавок сила тока и напряжение увеличиваются.

Сила тока увеличивается лучше всего при введении в овощ соли.

Зависимость напряжения и тока от раствора, введенного в овощ

ВЫВОДЫ

Гипотеза о возможности создания источников энергии из подручных средств подтвердилась ;

• Фрукты и овощи могут служить источниками тока, однако не любой фрукт или овощ для этого подходит;
• Полученный источник тока можно использовать для питания приборов с низким потреблением энергии, таких как светодиоды, часы;
• Для того, чтобы получить батарею с большим током и напряжением, нужно использовать смешанное соединение элементов;
• Несмотря на имеющиеся недостатки, самые обычные подручные средства могут стать источниками энергии в экстремальных ситуациях.