Колко ток прави вятърът? Опит с вятърна турбина в час
6.11.2026 г.
Вятърът е невидим, но силата му се вижда: огъва дърветата, върти перките на турбините и дава ток. Ето един опит за час, в който учениците сами проверяват кое прави една вятърна турбина по-силна. Нужни са комплект Wind Power 5.0 на GIGO, вентилатор и около два учебни часа.
Какво ще научат учениците
Опитът пасва на „Човекът и природата“ и на „Технологии и предприемачество“. Учениците ще видят как движението на въздуха се превръща в електрическа енергия, как тя се съхранява и после отново става движение. Ще променят по едно нещо наведнъж, ще записват резултатите в таблица и ще стигнат до извод сами.
Какво има в комплекта
Wind Power 5.0 е вятърна турбина, висока 95 см, сглобена от 84 части. Тя зарежда суперкондензатор, а с тази енергия кара електрическа кола от комплекта. Ето какво е важно за опита:
- Регулируем ъгъл на лопатките. Това е величината, която ще променяме в опита.
- LED индикатор. Показва състоянието на мощността и процеса на зареждане.
- Ръчна манивела. Ако денят е тих, турбината се върти и на ръка.
- Без батерии. Цялата енергия идва от вятъра или от манивелата.
В комплекта няма уред, който да показва волтове или ампери. Затова измерваме с това, което имаме: очите, часовника и рулетката.
Подготовка
- Сглобете турбината по ръководството в кутията. С по-малки ученици е добре сглобяването да е отделен час, в групи по 3-4 деца.
- Поставете вентилатора на равна повърхност, на височината на перките.
- Отбележете на пода с тиксо три разстояния от турбината: 50 см, 1 м и 1,5 м.
- Залепете малко цветно тиксо на една от перките. Така оборотите се броят по-лесно.
- Подгответе рулетка, хронометър (телефонът върши работа) и празна таблица за всяка група.
Опитът стъпка по стъпка
Част 1: Колко далеч е вятърът
- Оставете ъгъла на лопатките непроменен.
- Поставете вентилатора на 1,5 м и го пуснете на най-слабата степен.
- Изчакайте перките да се завъртят равномерно. Бройте колко пъти цветното тиксо минава най-горе за 10 секунди.
- Наблюдавайте LED индикатора и запишете какво показва.
- Повторете на 1 м и на 50 см.
Част 2: Ъгълът на лопатките
- Поставете вентилатора на едно и също разстояние, например 1 м.
- Изберете три положения на лопатките: малък, среден и голям ъгъл.
- За всяко положение бройте оборотите за 10 секунди и наблюдавайте индикатора.
Част 3: Енергията става движение
- При най-добрата настройка от част 1 и 2 зареждайте точно 1 минута.
- Пуснете колата по пода и измерете с рулетката колко метра изминава.
- Повторете при най-слабата настройка. Сравнете двете разстояния.
Важно правило за честен опит: променяйте само едно нещо наведнъж. Ако едновременно приближите вентилатора и смените ъгъла, няма да знаете кое е помогнало.
Таблица за резултатите
Всяка група попълва една таблица. Ако перките се въртят твърде бързо за броене, учениците могат да ползват скала от 0 до 3: 0 - стои, 1 - бавно, 2 - бързо, 3 - много бързо.
| Опит | Разстояние до вентилатора | Ъгъл на лопатките | Обороти за 10 секунди | Какво показва LED индикаторът | Изминати метри с колата |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1,5 м | ||||
| 2 | 1 м | ||||
| 3 | 50 см |
Последната колона се попълва само в част 3. Когато таблицата е готова, учениците могат да начертаят и проста стълбчеста диаграма на оборотите според разстоянието.
Въпроси за обсъждане
- При кое разстояние перките се въртят най-бързо? Защо според вас?
- Кой ъгъл на лопатките даде най-много обороти? Имаше ли ъгъл, при който турбината почти спря?
- Колата измина ли повече метри, когато турбината се въртеше по-бързо?
- Каква е ролята на суперкондензатора? Какво ще стане с енергията, ако няма къде да се съхрани?
- Защо истинските вятърни паркове се строят на хълмове, край морето или в открито поле?
Какъв извод да очакваме
Учениците обикновено забелязват, че по-силният вятър дава повече обороти, а ъгълът на лопатките има значение: при някои положения турбината се върти по-лесно, при други по-трудно. Оставете ги сами да формулират извода с думите си и да го подкрепят с числа от таблицата. Ако резултатите на две групи се различават, това е добър повод да се поговори защо опитите се повтарят.
Връзка с възобновяемата енергия
Вятърът не свършва и не замърсява въздуха, затова е възобновяем източник на енергия, като слънцето и водата. Истинските турбини работят по същия принцип като модела в класната стая, само са много по-големи. При тях също се променя ъгълът на лопатките, за да хващат вятъра по-добре или да се пазят при буря. Енергията от вятъра трябва и да се съхранява, защото вятърът не духа постоянно. Точно затова в модела има суперкондензатор.
Добро продължение е разговорът за слънчевата енергия и за електрическите вериги: откъде идва токът в контакта и как се пести.
Често задавани въпроси
За каква възраст е опитът?
Комплектът Wind Power 5.0 е за деца от 8 години. Сглобяването става в групи, а опитът е подходящ за 3.-6. клас.
Трябват ли батерии?
Не. Турбината работи от вятър или от ръчната манивела, а енергията се съхранява във вградения суперкондензатор.
Може ли да се смени броят на перките?
Перките в този комплект са от една част, затова в опита променяме ъгъла на лопатките и силата на вятъра.
Може ли опитът да се направи навън?
Да. В комплекта има колчета за забиване в земята, а колата е с водоустойчив корпус. Навън учениците могат да сравнят естествения вятър с вентилатора.
Колко модела може да се сглобят?
С комплекта се сглобяват 7 различни модела, така че той служи за повече от един час.
GIGO в Учител.бг
Wind Power 5.0 е част от системата GIGO, в която учениците учат природни науки, като сглобяват модели. Ако искате вятърът да е цяла тема, а не един час, курсът „Силата на вятъра“ от серията GIGO Learning Lab има 20 урока с турбини и модели, тетрадка за ученика и ръководство за учителя. Има курсове и за електричество, светлина и соларна енергия, сила и прости машини. Всички продукти са на страницата GIGO в Учител.бг.
