Vindens kraft
Lektion 2
Breadbord, Fläkt, Kopplingsdäck, Microbit, Vindkraft
I detta experiment skall vi dels programmera och koppla ihop en vindmätare och även försöka hitta sambandet mellan rotationshastighet och spänning.
Motorn ska fungerar som en elgenerator om man snurrar motorns axel. Till första approximation gäller ett linjärt samband mellan motorns rotationshastighet (?) och spänningen (U): ? = ?? + ?. Låter vi vinden blåsa, så kommer rotationshastigheten att bero av vindhastigheten (v). Antar vi att sambandet mellan rotationshastighet och vindhastighet också är linjärt, får vi att ? = ?̅? + ?̅. Utmaningen är att hitta konstanterna ?̅ och ?̅, vilket enklast görs experimentellt genom att mäta spänningen U vid kända vindhastigheter v.
Hela projektet går att genomföra utan kopplingsdäck och Prototypkort men det är något svårare att koppla motstånden och motorn med krokodilklämmor eller ståltråd.
1 timme
Microbit
Dator eller surfplatta/mobil
makecode.microbit.org
Vindkraft
Dokumentationsmaterial
1 x Prototypkort
1 x Breadboard (Kopplingdäck)
1 x Motor
1 x Fläktblad
2 x Motstånd 2,2k
2 x Kablar hona - hane
1 x kabel hane - hane
1 x micro USB kabel
1 x AAA batterihållare
2 x AAA batterier
GY2011
Teknik
- Tekniska begrepp, teorier och modeller innefattande beräkningar och rimlighetsbedömningar.
- Teknikutvecklingsprocessens alla delar från idé och modell, produkt eller tjänst till användning och återvinning med praktisk tillämpning av teknik och teknikutveckling inom ett eller flera teknikområden.
- Materials tekniska egenskaper, till exempel termiska, elektriska, mekaniska och kemiska samt materialens möjligheter och begränsningar utifrån olika användningsområden.
Förberedelser
Börja att gå igenom hur kopplingsdäcket fungerar. Kopplingsdäck Obs öppnas i detta fönster. Koppla sedan som bilden nedan där gul kabel går till P(0) på Microbit och svart kabel går till P(GND). Viktigt att motorn är kopplad på rätt håll. svart kabel (+ på motorn) i P(0).
Värdet går från 0 -> 1023 där 1023 = 4volt.
Arbetsgång
- Börja med att definiera två variabler. Vindkraft och Högsta
I Javascript let vindkraft = 0
let högsta = 0 - Vi behöver sedan en forvever-loop då vi alltid vill mäta vindstyrkan.
basic.forever(() => {
}) - Du vill att vindstyrkan skall läsas analogt av pin P(0). Så i din forever-loop skall variabeln vindkraft in.
vindkraft = pins.analogReadPin(AnalogPin.P0) - Och vill du bara ha din högsta uppmätta vindkraft sparad behöver vi ett villkor.
if (vindkraft > högsta) {
högsta = vindkraft
} - Slutligen vill vi att Microbiten skall visa vårt höst uppmätta värde får vi fram det vid knapptryckning på Microbiten.
input.onButtonPressed(Button.A, () => {
basic.showNumber(högsta)
}) - Har vi nu även kopplat motorn till Microbiten kan vi prova att blåsa på fläktbladen, klicka på knappen och få fram vår vindkraft. Kommer eleverna upp i maximala 1023?
