Главная Опубликованные материалы по рубрикам Исследование параметров, влияющих на эффективность самодельной электрофорной машины

Исследование параметров, влияющих на эффективность самодельной электрофорной машины

25 апреля, 2022

fgosonline

Ссылка для скачивания
Ваш подарок

Чек-лист
«Как успешно подготовиться к аттестации»

Подпишитесь на нашего бота в Telegram, чтобы забрать чек-лист

Получить чек-лист

Автор: Сотников Степан, Таипов Алдияр
Hаучный проект на тему «Исследование параметров, влияющих на эффективность самодельной электрофорной машины».
Авторы: ученики 9 класс гимназии 132 г.Алматы Сотников Степан, Таипов Алдияр

В данном проекте объектом исследования является устройство и принцип действия электростатического генератора (ЭСГ). Все электростатические генераторы предназначены для генерирования высокого напряжения, работают на явлении электростатической индукции — это перераспределение зарядов внутри проводника под действием внешнего электрического поля. В результате чего возникает наведенное (индуцированное) электростатическое поле. Электрические заряды накапливаются на полюсах машины и возникает высокая разность потенциалов.
Объект исследования — устройство и принцип действия электростатического генератора. Цель проекта: сделать собственную модель электрофорной машины и определить параметры, влияющие на эффективность её работы.
Рассмотрев историю создания электростатических генераторов, изучив различные устройства и типы ЭСГ, принципы их работы, я остановился на генераторе Ван де Граафа, в котором была успешно реализована идея передачи зарядов с помощью бесконечной изоляционной ленты.
В школе это устройство заменяется генератором Вишмурста или просто так называемой электрофорной машиной (ЭФМ).
Актуальность нашего исследования заключается в том, что ЭФМ является одним из самых интересных приборов в школьном кабинете физики, служит для получения высокого напряжения в несколько десятков кВ и используется при проведении различных опытов по электростатике.
Предмет исследования в данном проекте – определение параметров, влияющих на эффективность самодельной ЭФМ. В процессе работы над данным проектом, мы выяснили, что электрические заряды в ЭФМ разделяются не за счет трения, а за счет электростатической индукции.
Мы подробно разобрали устройство и работу школьной ЭФМ, провели несколько интересных экспериментов с ним, узнали, что
1. длина искры между разрядниками тем больше, чем меньше влажность воздуха в кабинете;
2. при высоком напряжении от 30 кВ сила тока в ЭФМ мала.
Мы наблюдали: вращение гильзы между разрядниками; зарядку электрометра от ЭФМ; влияние человеческого тела на движение гильзы, заряженной методом индукции; визуализацию силовых линий поля с помощью султанчиков.
Для достижения цели проекта мы рассмотрели разные виды таких машин, история создания которых началась с машины Тёплера в XIX веке. Проведя обзор современной информации по данному вопросу, мы поняли, что простейшие конструкции могут быть собраны из подручных материалов. Мы сделали подобный генератор сами из подручных средств — алюминиевой банки, пластиковой бутылки, компакт-диска, карандашей, трубок, картона. Этапы работы над изготовлением самодельной ЭФМ включали
1. Создание чертежа;
2. Изготовление основных частей;
3. Сборку
В качестве гипотезы исследования мы взяли предположение, что величина статического заряда q, накопленного на металлической сфере, прямо пропорциональна частоте вращения вала ν нашей моделиПроведя эксперименты со своей моделью и после обработки результатов наших исследований, как видно из графика, мы получили подтверждение своей гипотезы.
Новизна проекта заключается в том, что исследование параметров, влияющих на эффективность работы ЭСГ, впервые рассматривается на модели собственного изготовления. А также в процессе работы над проектом мы усовершенствовали свою первоначальную модель, заменив ремень и ручку вращения вала, тем самым уменьшая погрешности в наших экспериментах.Работу по нашему проекту можно продолжать в следующем направлении:
1. далее совершенствовать нашу модель, используя новые материалы и новые схемы сборки;
2. определить бо́льшее количество физических величин, влияющих на эффективность устройства;
3. получить новые зависимости и новые графики.
Практическая значимость данного проекта в том, что материалы проекта и саму модель можно использовать при обучении ученикам и студентам, учителям и преподавателям на занятиях физики в школе и в ВУЗах, колледжах, в работе творческих кружков. Также можно использовать на выставках технических достижений учащихся, в качестве развивающей техническое творчество самодельной установки или детской игрушки при соблюдении мер безопасности. Лично я получил закрепил свои знания и получил умения и навыки собирать экспериментальную установку.
Цель проекта достигнута. Мы спроектировали и собрали собственную модель электрофорной машины, а также при исследовании её работы определили параметры, влияющие на эффективность её работы.
Для достижения цели проекта мы использовали следующие исследовательские методы: эксперимент, моделирование, анализ и синтез.
Для проверки гипотезы проведены эксперименты и проанализированы их результаты.
Построена кривая зависимости частоты вращения рукоятки ЭФМ от накопленного статического заряда.

132Сотников-презентация.pptx

Акция месяца

СКИДКА 42%

на курсы повышения квалификации и переподготовки

  • Дистанционное обучение 
  • Документы установленного образца 
  • Вносим данные в ФИС ФРДО 
  • Доставка оригиналов документов — в подарок!
Получить свидетельство
о публикации
Опубликовать статью Создать диплом
Ваш подарок

Чек-лист
«Как успешно подготовиться к аттестации»

Подпишитесь на нашего бота в Telegram, чтобы забрать чек-лист

Получить чек-лист
Топ 15 курсов повышения квалификации
Топ 15 курсов переподготовки
До конца распродажи:
0 Дней
23 Часа
59 Минут
59 Секунд
Дистанционное обучение
Внедрение ФОП дошкольного образования
-42%
1700 ₽
От: 894 ₽
Подробнее
Показать всё
Дистанционное обучение
Воспитание детей дошкольного возраста
-42%
5850 ₽
От: 3394 ₽
Подробнее
Дистанционное обучение
Менеджмент в образовании
-42%
5850 ₽
От: 3394 ₽
Подробнее
Дистанционное обучение
Специалист по работе с молодёжью
-42%
5850 ₽
От: 3394 ₽
Подробнее
Дистанционное обучение
Практическая психология
-42%
5850 ₽
От: 3394 ₽
Подробнее
Дистанционное обучение
Пожарная безопасность
-42%
5850 ₽
От: 3394 ₽
Подробнее
Показать всё
×

«Портфолио — убийца: как
НЕ надо оформлять документы»

Подпишитесь на Telegram бота и получите
памятку БЕСПЛАТНО