Les projets scientifiques qui impliquent l'électronique offrent des moyens passionnants et intéressants de se renseigner sur l'électricité. Ces types de projets pratiques permettent aux étudiants de découvrir l'une des plus grandes forces qui alimentent le monde moderne. Les expériences scientifiques axées sur l'électricité sont simples ou complexes, selon l'échelle du modèle ou d'autres objets en cours de construction et les types de matériaux nécessaires.

Les élèves du primaire peuvent ajouter des composants électriques à la modélisation de sculptures en argile à l'aide de techniques simples et l'argile conductrice d'électricité disponible en ligne ou dans les magasins de loisirs. Pour les collégiens et lycéens, des projets plus complexes peuvent être appropriés, tels que la construction de leur propre moteur simple ou l'enregistrement du temps qu'il faut aux diodes pour cesser de fonctionner lorsqu'elles sont exposées à une chaleur élevée.

TL; DR (Too Long ; N'a pas lu)

Les élèves de tous âges peuvent s'initier à l'électricité de manière pratique en réalisant un projet scientifique axé sur l'électricité. Les élèves du primaire peuvent ajouter du mouvement et des lumières aux sculptures en argile à modeler, les élèves du secondaire peuvent construire leurs propres moteurs simples et les élèves du secondaire peuvent mesurer combien de temps il faut aux diodes pour cesser de fonctionner lorsqu'elles sont élevées à des températures élevées.
Élèves du primaire - Projet de pâte à modeler électrique

L'idée d'ajouter du mouvement ou des lumières à la sculpture d'argile à modeler est susceptible d'exciter les élèves du primaire. Ce projet offre aux étudiants un moyen intéressant d'acquérir une compréhension de base des circuits électriques simples, parallèles et en série, ainsi que de créer un projet qu'ils aiment présenter à leurs pairs. Pour ce projet, les étudiants peuvent acheter un kit de pâte à modeler électrique, disponible en ligne ou dans un magasin de loisirs. Ces kits comprennent généralement des batteries, un pack de batteries, des lumières LED, des buzzers, un petit moteur et des recettes pour fabriquer de la pâte à modeler conductrice et isolante à partir d'ingrédients dans la cuisine. (Voir Ressources)

Commencez le projet en suivant la recette pour faire les deux versions différentes d'argile. Insérez les batteries dans le pack de batteries, ce qui permet la création d'un circuit utilisant les deux types d'argile. Faire deux morceaux d'argile conductrice et un morceau d'argile isolante. Collez les trois morceaux d'argile avec l'argile isolante au milieu. Collez chaque tige métallique attachée aux fils individuels de la batterie - une rouge et une noire - dans chacun des morceaux d'argile conductrice, puis choisissez une lumière LED dans le kit.

La lumière doit avoir deux fils sortant de sa base, appelés fils. Collez le plomb le plus long, le plomb positif ou rouge, dans le morceau d'argile conductrice qui contient déjà un plomb rouge de la batterie. Insérez le fil le plus court de la lumière dans le morceau d'argile à modeler avec le fil noir de la batterie. La LED ne s'allumera pas si vous jumelez les fils avec les mauvais fils. Allumez la batterie pour allumer la lumière LED.

Vous pouvez maintenant expérimenter avec le moteur, les buzzers et autres équipements du kit. Essayez de mouler l'argile en différentes formes ou d'ajouter du mouvement avec des lumières. Notez les effets des différentes formes d'argile sur le succès des circuits. Présentez vos résultats, ainsi qu'au moins un modèle d'argile électrique réussi, en tant que projet scientifique.
Élèves de niveau intermédiaire - Projet de générateur de moteur électrique

Avec seulement quelques matériaux simples, les élèves du collège, qui ont déjà avoir une compréhension des règles de base de l'électricité, peut construire son propre moteur-générateur fonctionnel. Les élèves peuvent observer comment de petits changements affectent la rotation du moteur et expérimenter pour voir à quelle vitesse ils peuvent faire tourner le moteur.

Pour ce projet, les élèves auront besoin d'un kit moteur simple, comme ceux disponibles en ligne ou à partir d'un "model or hobby store.", 3, [[Ces kits comprennent généralement du fil magnétique, des trombones, des aimants en néodyme, une boussole et du papier de verre, ainsi que du matériel de montage. En plus de ces fournitures, les élèves auront également besoin de ciseaux, d'une petite cheville (comme le capuchon d'un marqueur), d'une règle, d'un morceau de carton de 2 x 3 pouces, de ruban électrique et d'une pile C.

En utilisant les matériaux ci-dessus, les élèves enroulent le fil autour de la petite cheville pour créer un électro-aimant, avec des axes (longueurs de fil droit non enroulé) de chaque côté. Le revêtement isolant électrique du fil doit être retiré des extrémités des essieux. Faites les supports d'axe à partir des trombones et fixez-les à la batterie. Empilez trois aimants en néodyme sur la batterie et équilibrez l'électro-aimant sur les supports, ce qui fait tourner l'électro-aimant.

Après avoir construit le moteur, les élèves peuvent expérimenter en ajoutant ou en retirant des aimants et en voyant comment leur boussole réagit différentes modifications apportées au moteur. Les élèves doivent présenter leurs résultats, ainsi que le moteur fini lui-même, dans le cadre d'un projet scientifique. Des vidéos des différentes configurations de moteurs font un bon ajout au projet fini.
Élèves du secondaire - Projet sur les surchauffes de diodes

Ce projet nécessite que le participant ait une expérience de l'électronique. Il nécessite également un équipement spécialisé dans les magasins d'électronique et quelques précautions de sécurité de base, ce qui signifie que ce projet fonctionne mieux pour les élèves du secondaire.

Ce projet se concentre sur l'électronique et la chaleur. Lors de la construction d'un circuit électronique avec un fer à souder, les fils deviennent très chauds. L'objectif de ce projet est de déterminer le temps nécessaire à un dispositif semi-conducteur pour surchauffer. Pour le déterminer, les élèves ont besoin de 10 diodes 1N4001, d'une batterie de 9 volts et de pinces de batterie, d'un multimètre numérique, de 10 résistances de 1 MΩ, de plusieurs courtes longueurs de fil, d'un fer à souder, d'une soudure sans plomb, d'un petit étau, de serre-fils , un thermomètre allant au four, un chronomètre et un four de cuisine.

Calibrez les diodes en les connectant d'abord à une source d'alimentation à faible courant puis en les plaçant dans le four à basse température - jusqu'à 170 degrés - jusqu'à ce qu'ils aient tous la même température. Branchez le fer à souder pour le chauffer et après qu'il ait atteint la température, touchez-le à l'une des diodes pendant une seconde, puis notez tout changement dans la lecture de tension avec le multimètre.

Répétez ce processus pour chaque diode . À l'étape suivante, modifiez la durée pendant laquelle le pistolet à souder touche la diode et mesurez les résultats avec le multimètre. Notez le temps qu'il faut avant que chaque diode n'atteigne une température où elle ne donne plus de lecture de tension. Prenez note de vos résultats et présentez-les comme un projet scientifique, avec des aides visuelles.