Onderzoek energie van elke soort en kijk welke voor jou het beste scoort

Je gaat op verschillende manieren elektrische energie opwekken en daarna transporteren en verbruiken.

Opdracht

  • Ga stroom opwekken met zon, wind en water.
  • Meet de spanning met een analoge en een digitale Volt-meter.
  • Gebruik de stroom om een batterij op te laden, een motortje te laten draaien en een lampje te laten branden.

Tot slot

  • Welke vormen van energie-opwekken heb je uitgeprobeerd?
  • Welke vorm levert de meeste elektrische energie op?
  • Wat is het verschil tussen een generator en een elektromotor?
  • Zou je een lampje kunnen “aanblazen”?
  • Kun je de waterpomp op zonne-energie laten draaien?

Instructie voor de begeleiders

Benodigdheden

  • Scan Circuits Green; Alternative Energy; Model SCG-125; Elenco
  • Scan Circuits Junior; Model SC-100; Elenco
  • Scan Circuits components: breadboard and jumping wires
  • Digitale multimeter, bijv. Amprobe PM55A
  • Waterpomp kit; 38807N; Connex; Hema
  • Waterkannetje of lege fles
  • Twee droogdoekjes
  • Enkele snoeren met krokodilstekkers
  • Opschriften
    • elektriciteit genereren
    • elektriciteit transporteren
    • elektriciteit verbruiken
  • Optioneel
    • zaklamp om zonnecel bij te kunnen lichten
    • constructie om windmolen aan te kunnen blazen (blaasbalgje?)
    • Reserve batterijen (2 AA, 1 CR2032)

Voorbereiding

 

Deze slideshow heeft JavaScript nodig.

  • De opstelling bestaat uit drie gedeelten:
  1. Elektriciteit opwekken
    1. Bouw een schakeling op breadboard 1 (afb. 1).
    2. Plaats een droogdoekje onder de vloeistof-batterij.
    3. Vul de vloeistof-batterij met een laagje water.
    4. Leg de digitale multimeter bij breadboard 1 (afb.2).
  2. Elektriciteit transporteren
    1. Bouw een schakeling op breadboard 2; in feite slechts twee verbindingen van links naar rechts; links voor de aansluiting op breadboard 1, rechts voor die op breadboard 2; zie afbeelding 2.
  3. Elektriciteit verbruiken
    1. Bouw een schakeling op breadboard 3 volgens afbeelding 3.
    2. Stel de waterpomp samen en plaats die op een droogdoekje nabij breadboard.
  • Bevestig de multimeter op zo een wijze dat die op zijn plaats blijft.
  • Houd de krokodil-snoeren bij de hand voor het geval de Scan Circuit jumpiong wires stuk gaan.
  • Berg de overbodige materialen, bijv. Scancircuits dozen, buiten  het bereik van de bezoekers op.

Uitvoering

  • Pas op voor knoeiboel bij de vloeistof-batterij en/of de waterpomp.
  • Laat slechts beperkte veranderingen aan de breadboards toe; herstel bij vertrek van een bezoeker de uitgangspositie t.b.v. de volgende bezoeker.
  • De handcrank is erg kwetsbaar; schrijf dat erbij; vertel het erbij.
  • Ook de jumping wires van Snap Circuit zijn kwetsbaar.

Nazorg

  • Vloeistof-batterij en waterpomp goed afdrogen.
  • Eventuele gebruikte batterijen separaat opbergen.
  • Controleer of de Snap Circuits kits nog volledig zijn. Ontbreken er onderdelen of zijn ze kapot gegaan, schrijf dan de codes op voor nabestelling.

Evaluatie

Try-out tijdens de 2e Agri & Food Fair, Moengo, Marowijne, Suriname op 18 januari 2018.

 

  • Prima – De opstelling zag er mooi uit. Sterk was de scheiding tussen de drie onderdelen: opwekken, transporteren en verbruiken. Positieve reacties bij het zien van de zonnecel in werking.
  • Kan beter – Het derde deel (energie verbruiken) zou nog wat duidelijker kunnen en meer kunnen lijken op een huisinstallatie met verschillende contactdozen en toepassingen. De verschillen/overeenkomsten tussen generator (deel 1) en electromotor (deel 3) kwamen niet uit de verf.
  • Probleem – Het belangrijkste probleem was de toestroom van bezoekers. Zodra het te druk wordt heeft niemand meer de gelegenheid om rustig het gebodene tot zich te nemen. In alle drukte gingen meerdere bezoekers tegelijk aan de slag. Dat leidde tot een levendige chaos en zeker ook tot enthousiasme over het experimenteren met de Snap Circuits, maar de oorspronkelijke opzet (“energie”) ging daarbij in de drukte verloren.
  • Alternatief 1  – Je zou de uitleg nog kunnen verduidelijken met een soort van legpuzzel waarmee je een keten maakt van energie opwekken (eventueel opslaan), transformeren en verbruiken. De bezoekers zouden die eerst kunnen leggen en vervolgens deze in de opstelling kunnen realiseren (door de juiste aansluitingen te maken).
  • Alternatief 2 – Je zou deze opstelling ook kunnen gebruiken in combinatie met de workshop Droomhuis-met-ledlamp. Eerst je droomhuis via deze opstelling van energie voorzien en op het laatst vanuit een batterijtje (om mee te nemen).

 

We maken een kringetje van lampjes en van draadjes

Bouw een stroomkring met een lampje en een propeller.

Je hebt pas wat aan elektriciteit als je een stroomkring bouwt. Je begint aan de plus-kant van de batterij, laat de stroom door metalen geleiders lopen, passeer een schakelaar en een lampje en terug naar de min-kant van de batterij. Actie!

Opdracht

  1. Open de doos Electronic Snap Circuits en maak een stroomkring met een schakelaar en een lamp (zie boekje, Project #1).
  2. Maak een stroomkring met een schakelaar en een electromotor (zie boekje, project #2).
  3. Ga experimenteren met twee schakelaars. Wat gebeurt er als je die in serie plaatst (achter elkaar)? Wat gebeurt er als je ze parallel plaatst (naast elkaar)?
  4. Wat gebeurt er als je de electromotor andersom aansluit (plus en min verwisselen)?
  5. Wat gebeurt er als je een weerstand en een LED-lampje gebruikt (zie boekje, project #7).
  6. Wat kun je zelf nog verzinnen?

Tot slot

  • Vertel elkaar wat nieuw voor je was:
    • een batterij heeft een plus- en een min-kant
    • een AA-batterij heeft een elektrische spanning van 1,5 Volt
    • twee AA-batterijen achter elkaar hebben samen een elektrische spanning van … Volt
    • elektriciteit gaat pas stromen als we een gesloten stroomkring hebben; dus geen onderbrekingen zoals losse draadjes
    • een schakelaar zorgt dat een stroomkring ofwel open, ofwel gesloten is
    • het verschil tussen drukschakelaars en schuifschakelaars
    • het verschil tussen twee schakelaars in serie en twee schakelaars parallel
    • het verschil tussen een gloeilamp en een led-lamp

Instructie voor de begeleiders

Benodigdheden

  • 2 dozen Electronic Snap Circuits 100
  • Verbruiksmateriaal:
    • Voor elke doos 2 AA-batterijen die af en toe vervangen moeten worden

Voorbereiding

  • Open de dozen, inspecteer de inhoud en de aanwezigheid van opgeladen batterijen.
  • Haal het werkblad en het boekje uit de doos en leg dat vóór de doos.

Uitvoering

  • Tijdsduur voor twee deelnemers: 30 minuten.
  • Laat beide deelnemers beurtelings een tekst van de voorzijde aan de ander voorlezen en laat die ander daarna in eigen woorden vertellen wat hij/zij gehoord heeft.
  • Laat de deelnemers vooral hun gang gaan en telkens aan elkaar uitleggen wat ze gaan doen en wat ze daarvan verwachten.
  • Stimuleer what-if denken en experimenteren, liever dan het klakkeloos kopiëren van schakelingen uit het boekje.
  • Laat de deelnemers aan het einde van hun activiteit hun werkblad leeg maken en alle onderdelen op hun vaste plaats in de doos terug plaatsen.

Nazorg

  • Kleine onderdelen kunnen op de grond vallen en gemakkelijk kwijtraken. Check af en toe dat de dozen nog compleet zijn.