گرم کننده الکتریکی با مصرف انرژی بسیار پایین

هدف دانش آموزان از پژوهش حاضر این بود که با ولتاژ کم تر بتوانند انرژی بیشتری از المنت های برقی دریافت کنند تا در مصرف انرژی صرفه جویی شود و المنت های تهیه شده ارزان تر و مقرون به صرفه تر باشند.

بخش پروژه های دانش آموزی - مهدی رحمانی

دوازدهمین دوره از پروژه ‌های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال ‌های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ‌ها و ایده ‌های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ‌ها یاری نموده اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده ‌های جالب ، علاوه بر قدر دانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح ‌های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: گرم کننده الکتریکی با مصرف انرژی بسیار پایین

نام ارائه دهنده/دهند گان: نگار فتحی، سیده مهسا میرشمسی و فاطمه موسوی لر

زمینه و نوع پروژه: ایده های برگرفته از طبیعت

درجه سختی: متوسط

نام مدرسه: مجتمع آموزشی ضحی

مقدمه

یکی از روش های تولید گرما، استفاده از المنت های برقی است. اما این وسایل توان بسیار زیادی مصرف می کنند، به همین خاطر تولید گرما به این روش کار صحیحی نیست. اما دانش آموزان توانستند با تغییر ساختار فیزیکی المنت ها و متصل کردن آن به جریان الکتریسته انرژی به مراتب فراتر از روش قبل و با راندمان بالا به دست آورند. امروزه استفاده از المنت های برقی برای اجاق های خوراک پزی و گرمایش ساختمان ها در شهرها به دلیل آن که آلودگی و خطر بسیار کمی دارند، مورد توجه همگان قرار گرفته اند. گرم کردن به وسیله انرژی های فسیلی مشکلاتی هم چون آلودگی هوا و محیط زیست را در پی دارد، ضمن این که منابع سوخت های فسیلی در حال اتمام هستند.

همان گونه که می دانیم با برخورد الکترون های درون سیم با مولکول ها و اتم های جسم، انرژی حرکتی الکترون ها به انرژی گرمایی تبدیل می گردد. یکی از روش های گذشته استفاده از موادی همانند تنگستن بود که از مقاومت بسیار بالایی برخوردار می باشد. پر واضح است که مقاومت یک جسم به ساختار فیزیکی و نحوه آرایش اتم های آن بستگی دارد. هرچه آرایش آن ها نامنظم تر باشد، مقاومت الکتریکی بالاتر می رود. این افزایش مقاومت طبق رابطه u = v^2*t/r موجب کاهش انرژی تولیدی می گردد. این امر همانند آن چه که در ابتدا بیان شد، راندمان دستگاه را کاهش می دهد.

هدف

هدف دانش آموزان از پژوهش حاضر این بود که با ولتاژ کم تر بتوانند انرژی بیشتری از المنت های برقی دریافت کنند تا در مصرف انرژی صرفه جویی شود و المنت های تهیه شده ارزان تر و مقرون به صرفه تر باشند.

روش

از این رو برای دستیابی به هدف دانش آموزان تلاش کردند تا با تغییر ساختار فیزیکی المنت های برق، مقاومت الکتریکی آن را به گونه ایی تغییر دهند که بتواند با ولتاژ و جریان کم تری، انرژی بیشتری را از الکترون ها دریافت نماید. برای رسیدن به این هدف چند ماده را با جریان ها و ولتاژهای متفاوت آزمایش کردند تا به بهترین مواد دست پیدا یافتند. در نتیجه دانش آموزان دستگاهی تهیه کردند که مزایای زیر را داشت:

1) راندمان بسیار بالا

2) مصرف انرژی کم

3) تولید انرژی گرمایی بسیار زیاد

4) هزینه ساخت بسیار پایین

5) بدون هیچ آلودگی زیست محیطی به دلیل استفاده از مواد و عناصر طبیعی

6) زیست سازگاری بالا

مهارت ‌های کسب شده

1. روش ایده یابی (بارش مغزی)

2. مهارت کار در آزمایشگاه (رعایت نکات ایمنی)

3.  آشنایی با مهارت کاربرد ابزار و وسایل مورد نیاز

4.  آشنایی با پروپوزال نویسی

5. آَشنایی با مقاله نویسی

6. آشنایی با تهیه پاورپوینت

7. آشنایی با نحوه جستجوی اطلاعات

8. آشنایی نحوه فیش برداری

9. مهارت ساخت پوستر علمی

10. مهارت انجام کارگروهی

تنظیم کننده:محبوبه همت