Direct naar de inhoud
Maakonderwijs.apponderdeel vanonderwijstools.app
Terug naar de opdracht
Bron: TeachEngineering — Power Your House with Water

Waterkrachtcentrale met Schoepenrad & Dynamo

Ontwerp en bouw je eigen model-waterturbine met bladen, test hem onder stromend water en meet met een multimeter hoeveel spanning je opwekt.

Groep:
groep 6, groep 7, groep 8
Tijdsduur:
75 minuten
Niveau:
gemiddeld
Groepsvorm:
groepjes
Naam: ____________________________Datum: ______________
Zelfgebouwd model van een waterturbine met gekleurde bladen, aangesloten op een multimeter tijdens een watertest

Wat heb je nodig?

  • 8-12 plastic lepels
  • Grote flessendop of kurk
  • 3V-6V DC elektromotortje
  • Ultra-heldere LED
  • Rubberen slangetje (als askoppeling)
  • Plastic bak en maatbeker
  • PVC-buis (iets ruimer dan de doorsnede van het houten blok, voor de gezamenlijke testopstelling)
  • Twee blokken 2x4 hout (ca. 12,5 cm) met spijkers of schroeven, voor het frame van de testopstelling
  • Alligator-clip testsnoeren om de motor op de multimeter aan te sluiten
  • Lijmpistool
  • Schaar
  • Prikpen
  • Boormachine (voor het gat in het houten blok en de montage van de testopstelling)

Wat leer je?

  • Inzicht krijgen in energieomzetting: potentiële waterenergie -> rotatie-energie -> elektrische energie
  • Begrijpen hoe elektromagnetische inductie werkt in generatoren
  • Experimenteren met variabelen (valhoogte, schoepvorm) en data analyseren
  • Klassikaal hernieuwbare en niet-hernieuwbare energiebronnen vergelijken en voor- en nadelen van waterkracht bespreken

⚠️ Let op — Veiligheid

Houd water weg van stopcontacten.

Stappenplan

Hoe wek je elektriciteit op met vallend water? Bij deze techniekopdracht van TeachEngineering (Universiteit van Colorado Boulder) ontwerpen en bouwen leerlingen in groepjes hun eigen model van een waterturbine: bladen die water opvangen en een as laten draaien. De turbine wordt gekoppeld aan een gelijkstroommotor die als generator werkt, en met een multimeter meet je hoeveel spanning je opwekt.

  1. 1

    Stap 1

    HET ONTWERP BEDENKEN Bespreek in je groepje welke vorm, hoeveelheid en stand van de bladen het meeste water opvangen en de as het snelst laten draaien. Kies materialen voor de bladen en bedenk hoe je ze stevig rond een cilindervormig middenstuk (bijvoorbeeld een houten blokje) bevestigt.

  2. 2

    Stap 2

    DE TURBINE BOUWEN Bevestig de bladen rondom het middenstuk zodat ze water opvangen zodra het erop valt, en monteer het geheel op een as.

  3. 3

    Stap 3

    TESTEN OP DE TESTOPSTELLING Plaats je turbine op de gezamenlijke testopstelling, waarbij de as is gekoppeld aan een kleine gelijkstroommotor. Giet water vanaf verschillende hoogtes op de bladen en bekijk het effect op de draaisnelheid.

  4. 4

    Stap 4

    SPANNING METEN Sluit een multimeter aan op de motor en lees af hoeveel spanning je turbine opwekt bij elke testhoogte. Noteer je resultaten.

  5. 5

    Stap 5

    RESULTATEN VERGELIJKEN Vergelijk je metingen met die van andere groepjes en bespreek welk ontwerp het beste werkte en waarom. Presenteer je turbine aan de klas en bedenk wat je zou verbeteren.

Voorbeelden

Voor- en zijaanzicht van de turbine: een houten blok met schoepen van geknipte bekertjes, aangesloten op een multimeter
Water wordt over de turbine met bekertjes-schoepen gegoten terwijl de multimeter de opgewekte spanning aflezen

Bijlagen (1)

  • Water Turbine Worksheet (PDF) – TeachEngineeringhttps://firebasestorage.googleapis.com/v0/b/onderwijs-app.firebasestorage.app/o/maak%2Fopdrachten%2Fwaterkracht-schoepenrad-generator%2Fattachments%2Fwater-turbine-worksheet-pdf-teachengineering-0.pdf?alt=media — oorspronkelijke bron: teachengwebstorageprod.blob.core.windows.net