Cómo construir un proyecto científico de generador de molino de viento

Introducción al experimento

Tomemos un momento para repasar la información general sobre el experimento que vamos a realizar:

¡El calentamiento global es un tema candente hoy en día, literalmente! El calentamiento global está aumentando la temperatura de la tierra y está provocando todo tipo de desastres naturales como huracanes, sequías e inundaciones. El exceso de dióxido de carbono provoca el calentamiento global y se produce a partir de la quema de combustibles fósiles para producir energía, como el carbón y el petróleo. Una solución a este problema es utilizar una fuente de energía renovable, como el viento, que no genera dióxido de carbono.

Pero, ¿cómo pueden los molinos de viento generar electricidad? El viento en la atmósfera empuja las palas del molino de viento, que hacen girar una turbina dentro de la estructura. La turbina hace girar grandes bobinas de alambre alrededor de un imán, que crea la electricidad que usamos en nuestra casa. Hoy, vamos a construir un modelo de esta tecnología para alimentar una bombilla.

Materiales

Aquí está nuestra lista de materiales que necesitamos para realizar este experimento:

• 1 clavo de 3 pulgadas
• Tubo de toalla de papel
• 26 palitos de paleta de madera
• Pegamento para hacer artes manuales
• Pegamento caliente
• 1 círculo de madera para manualidades, de aproximadamente 3 pulgadas de diámetro
• 6 piezas de cartulina, 5 pulgadas de largo por 2 pulgadas de ancho
• Ventilador doméstico pequeño
• 1 imán de neodimio que cabe dentro del tubo de la toalla de papel
• Cinta adhesiva
• Al menos 3 pies de alambre magnético de cobre de calibre 30
• Una bombilla de luz de 1,5 voltios; y finalmente
• tijeras

Pasos del experimento

1. Empiece por crear su base. Pegue 10 palitos de helado uno al lado del otro. Pegue 10 palos adicionales sobre esa capa en la dirección opuesta. Deje que se seque durante unos 30 minutos.

• Aquí hay un consejo de seguridad a tener en cuenta: el pegamento caliente puede quemarlo; tenga cuidado y evite que se manche las manos.

2. Mientras su base se seca, use el pegamento caliente para unir el círculo de manualidades a la cabeza de la uña.

3. Luego, pega 6 palitos de helado al círculo de manualidades para hacer las aspas del molino de viento.

4. Use el pegamento para manualidades para unir la cartulina para terminar de formar cada hoja.

5. Luego, perfore la uña a través de ambos lados del tubo de la toalla de papel aproximadamente a 1 pulgada de la parte superior. Gire la uña para asegurarse de que se mueva libremente a través del tubo.

6. Pegue en caliente el tubo de la toalla de papel a la base con la uña en la parte superior una vez que la base esté seca.

• Aquí hay un consejo de seguridad rápido: los imanes de neodimio son muy fuertes; ¡No los coloque cerca de ningún aparato electrónico!

7. A continuación, pegue el imán a la uña dentro del tubo de la toalla de papel.

8. Luego, enrolle el alambre magnético alrededor de la parte exterior del tubo de la toalla de papel alrededor del área que contiene el imán. Deje aproximadamente 5 pulgadas a cada lado del cable para conectarlo a la bombilla.

9. Pegue los cables al tubo de toallas de papel con cinta adhesiva para mantenerlos en su lugar.

10. Ahora, asegúrese de que el cable quede expuesto debajo del plástico. Es posible que deba usar unas tijeras para cortar parte del plástico. Luego, enrolle los cables alrededor de la base de la bombilla, asegurándose de que estén bien conectados; y finalmente

11. Es hora de probar su turbina. Encienda el ventilador para hacer girar las aspas y observe cómo se enciende la bombilla.

Es posible que deba solucionar algunos problemas:

• Si su molino de viento no está girando, intente cambiar la posición del ventilador para que el viento atrape las aspas. Siempre puedes agrandar las hojas o cambiar el ángulo de las mismas en los palitos de helado.
• Asegúrese de utilizar un imán de neodimio. Los imanes domésticos normales no son tan fuertes y lo más probable es que no enciendan la bombilla.
• También es importante usar alambre magnético de cobre, no cualquier alambre que tenga, y una bombilla lo suficientemente pequeña para que se genere suficiente electricidad para encenderla.

Ahora, finalmente, cuando revise sus resultados y analice sus datos, considere estas preguntas de discusión:

• ¿Qué pasó cuando el molino de viento giró?
• ¿De dónde viene la electricidad para encender la bombilla?

Cómo funciona

Todos los generadores eléctricos utilizan un proceso llamado inducción electromagnética para crear electricidad. En este proceso, el campo magnético del imán cambia de orientación a medida que gira. Esto hace que los electrones dentro del cable se muevan, creando electricidad.

En nuestro molino de viento, el viento hizo girar la turbina que hizo girar los imanes. A medida que giraban los imanes, su campo magnético hacía que los electrones de los cables se movieran. La electricidad fluyó a través de los cables hasta la bombilla, provocando que se iluminara.

Resumen de la lección

Dediquemos un par de minutos a revisar lo que hemos aprendido sobre este proyecto científico de generador de molino de viento, sus conceptos centrales y los pasos necesarios para completarlo. Básicamente, aprendimos cómo aprovechar el proceso conocido como inducción electromagnética , que ocurre cuando el campo magnético del imán cambia de orientación a medida que gira y produce electricidad al excitar los electrones dentro del cable.

Aprendimos que podemos hacer esto creando un aerogenerador con los materiales adecuados y siguiendo los pasos correctos, que incluían:

• Creando una base con 10 palitos de helado
• Pegar un círculo de manualidades a la cabeza de un clavo junto con 6 palitos de helado adicionales
• Colocando la cartulina en cada hoja
• Colocar la uña en el tubo de la toalla de papel
• Colocar el imán en la uña
• Enrollar el alambre magnético alrededor del tubo
• Colocando la bombilla y luego
• Encender el ventilador

¡Simple como eso!