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设计和建造太阳能车

我们可能永远不会像这张照片中的那样驾驶在光伏电池中覆盖的汽车,但建造一个微型太阳能汽车是一种有趣的方式,看看太阳能如何用于电力。

制作自己的太阳能车

在该项目中,您需要创造力和实验来设计和建造由两个太阳能电池和小型电动机的汽车。国家可再生能源实验室有一个PDF课程这也将为您提供想法,并帮助您了解建造太阳能汽车后面的科学和工程原则。(建议为该项目建议成人监督。)

你需要什么:

  • 2太阳能电池
  • 2-4鳄鱼夹引线
  • 橡皮筋
  • 小电动机(看起来爱好或电子产品商店,并确保将一个带电机皮带轮
  • 适用于车身:纸板挤奶纸浆,水瓶,纸板,泡沫板或类似材料
  • 对于车轮:塑料瓶盖,薄膜罐盖,k'nex等玩具车轮等
  • 适用于轴:僵硬的电线或木制烤肉kabob串
  • 秸秆或眼螺钉安装轴

你做什么:

1.为汽车身体选择一种材料,称为机壳。仔细考虑这个:你想要一些强大的东西,也是轻量级的东西,所以它需要更少的电机动力来移动它。(但要小心 - 如果它太轻,那么它很容易被风吹吹。)工程的大部分是在重量和力量之间找到正确的平衡。

2.用钉子在轮子的中心戳一个小洞。确保您用于轴的刚性电线或木串紧紧地安装在孔中。乘坐额外的盖子并切断侧面,只留下顶部,通常有一个小内缘,可以帮助保持瓶子泄漏。将此盖子粘贴到你的一个轮子上。你刚刚为你的驱动轮创造了一个滑轮;额外瓶盖的内缘将支撑您的汽车的传动带。(You can try using a film canister cap for this step instead of cutting a bottle cap. If you are using toy wheels like K’nex, you can just use a smaller wheel mounted on the inside of your main wheel to act as the pulley.)

3.现在,将轴安装到机箱上。根据您的底盘由底部制成的内容,您可以通过安装在底部的眼螺线程穿过轴。另一种简单的方法是底盘下侧的胶带吸管,并穿过轴穿孔。(使用我们气球火箭车项目作为参考如何执行此操作。)

4.将小型电动机皮带轮连接到电机轴。通过使用弹性带作为驱动带,通过将驱动滑轮连接到电机皮带轮来确定将电动机连接到电机的位置。定位电机,使带略微拉伸(但不要太伸展!)。用胶水或胶带贴在一块小框架的木头或纸板块之间。

5.使用透明塑料胶带并排将两个太阳能电池连接在一起;然后使用鳄鱼夹引线将它们连接在串联电路中。将一个单元的正端子连接到另一个电池的负端子。将剩余的端子连接到电机。如果电机旋转错误的方式,请切换连接到电机的引线。一旦它连接正确,您可能希望用来磁带,以帮助保持电线的控制。

6.将底盘上的太阳能电池置于其中最阳光最大的角度。把你的车带到阳光明媚的人行道上,连接驱动腰带,看了它!

从头开始设计和建造一辆汽车涉及很多毅力和审判和错误,所以如果你的不正常工作,那就不要沮丧。实验看您是否可以改善太阳能汽车的设计。它有多快?它直接驱动吗?它只用一个太阳能电池表现如何?如果你用更摩擦的轮子怎么办?继续测试新想法,让您的汽车更好地工作。

一旦您完善了您的汽车,就会考虑您可以尝试太阳能的其他方式。你可以建造太阳能船还是水泵?您可以...吗执行电解使用太阳能电池板将水分成氢气和氧气?我们如何利用太阳的惊人力量?也许你会成为下一个帮助了解的科学家!

对于更多的太阳科学,请查看这些项目:


测试淀粉套件

太阳能赛车套件


太阳能科学课

太阳:最终的电源

每天早晨,太阳升起,带来光线和热量,每天晚上都落下。这似乎很常见,我们很少遗憾地为天空中那个明亮的物体留下了思考。然而,没有它,我们不会存在!

在我们当地明星的核心深处,氢原子通过核聚变反应,产生了在光速下的所有方向流动的大量能量(这是每年超过186,000英里的令人毛骨悚然的速度超过186,000英里第二)。在短短八分钟内,能量向地球提供9300万英里。

我们在地球上使用了许多不同形式的能量,但这是事情:几乎所有的东西都源于太阳,而不仅仅是轻盈和热(热)能量!能源保护规律表示,无法创造或销毁能源,但可以改变其形式。这就是从太阳的能量发生的事情变成了大量不同形式:

  • 植物将光能从阳光转换成化学能源(食物)通过光合作用的过程。动物吃植物,并为所有活动使用相同的化学能。
  • 来自太阳的热能导致改变产生风的天气模式。风力涡轮机然后将风力转换为电能。
  • 水力电性是从移动水产生的电能,而水流的电能,因为来自太阳的热能导致蒸发,使水通过水循环移动。
  • 现在,很多人类活动使用来自煤炭,石油和天然气等化石燃料的能量。这些能源从腐烂和僵化的生物(动物和植物)(动物和植物)的长时间产生,而且最初是通过光合作用来源于太阳的能量。

太阳向地球发出更多能量一小时比整个星球在一年内需要。想象一下,如果我们可以直接捕捉该能量并将其转换为可以为我们的城市,房屋和汽车提供动力的形式!世界各地的许多科学家正在研究我们如何改善我们对太阳能量的使用。一种方法是使用太阳能热面板收集热能以热量和水。另一种方式是使用光伏(PV)细胞,也称为太阳能电池,将阳光直接转化为电力。('Photovoltaic'基本上意味着“轻电力”。)

光伏电池使用诸如硅的材料从阳光中吸收能量。阳光能量导致一些电子从细胞中的硅原子中断开。由于太阳能电池是如何制造的,这些自由电子移动到电池的一侧,产生负电荷并在另一侧留下正电荷。当电池在带有线的电路中钩上时,电子将流过从负侧到正侧的导线,就像电池一样。这种电子流量是电力,它将为您连接到其路径的负载(灯泡,电机等)。

太阳能电池板在施工区供电今天的光伏电池仍然只能捕获太阳能的小数一小部分,因此他们的亩是必要的,以收集足够的光线以大规模产生电力。需要做更多的科学工作来使他们更有效,占用更少的空间。尽管面临挑战,太阳能电池板用于为许多诸如紧急标志,学校过渡灯等的东西而动力。许多人也能够通过在屋顶上安装太阳能电池板来供应的房屋,这只会在技术继续前进时变得更加容易。

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