Build uma turbina eólica para gerar eletricidade e explorar a transformação de energia.

Materiais

• Três tubos de PVC, um com cerca de 30 cm de comprimento e os outros com pelo menos 15 cm de comprimento
• Três PVC T-juntas

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• Uma junta de cotovelo em PVC

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• Motor

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• Fio (cerca de dois pés de comprimento)

>Cortadores de fio>

• Hub (disponível no Kid Wind Project)
• Cavilhas de madeira
• Multimetro
• Grampos para lâminas
• Tesoura
• Fita
• Secador de ar ou ventilador
• Materiais para lâminas, tais como madeira balsa, folha de alumínio, papel de construção, paus de picolé, etc.

Direcções

1. Inserir um tubo de PVC de 15 cm no orifício central de uma junta em T de PVC. Repita com outro tubo de PVC de 15 cm e junção em T.
2. Junte as duas peças juntas, inserindo as extremidades livres dos tubos nos lados de uma terceira junta em T, com o furo central virado para cima.
3. Inserir o tubo de PVC restante no furo da junta em T que está virado para cima, para que o tubo fique em pé.
4. Coloque a junta em T final na extremidade livre da torre.
5. Acoplar dois fios ao motor. Coloque o motor firmemente na junta na parte superior da torre. Descer os fios no tubo do andaime e retirar uma das juntas em “T” na base. Se necessário, use fita adesiva para manter o motor firmemente no lugar.
6. Aprenda o plástico, peça redonda chamada cubo à peça reta, metálica na parte externa do motor.
7. Conecte os fios ao multímetro usando os clipes jacaré. Ajuste o multímetro para 20 volts.
8. Coloque algumas pequenas cavilhas de madeira nos furos do cubo. Crie vento usando um secador de cabelo ou um ventilador. Verifique o multímetro para ver quanta energia é gerada.
9. Utilizando uma variedade de materiais, desenhe diferentes pás para a turbina eólica. Considere o peso, a suavidade da superfície e o número de pás necessárias. Fixe as pás nas buchas usando fita adesiva.
10. Vire novamente no secador de cabelo ou ventilador e teste a turbina com cada tipo de lâmina que você projetar. Qual é a diferença entre a potência elétrica? Teste a turbina com diferentes velocidades de vento, tais como baixa, média e alta regulagem do ventilador. A velocidade do vento afecta a saída de energia eléctrica?

O que está a acontecer?

Como a energia cinética mecânica do vento em movimento faz girar as pás da turbina eólica, um gerador dentro da turbina também é girado. Isto faz com que um fio enrolado gire em torno de um íman e cria uma corrente eléctrica que medimos com um multímetro.

Desde que a energia não é criada nem destruída, quanto maior for a entrada de energia, maior será a saída de energia. Portanto, quanto mais energia mecânica você começar com — mais rápido as pás giram — mais energia elétrica será criada pela turbina.

Informação de fundo

Vento é causado por diferenças de pressão criadas pelo aquecimento desigual da superfície da Terra pelo sol. A radiação do sol faz com que a terra ganhe energia térmica. O ar acima da terra também ganha energia térmica e se expande, tornando-se menos denso e ascendente.

Este movimento causa uma área de baixa pressão na superfície, criando um vácuo que aspira o ar. O ar mais frio e denso flui em direção à área de baixa pressão na superfície para preencher o espaço deixado pelo ar elevado e aquecido. Isto cria uma corrente de convecção e a energia térmica é transformada em energia cinética mecânica na forma de ar em movimento ou vento.

Uma turbina eólica transforma a energia mecânica do vento em energia eléctrica. Uma turbina toma a energia cinética de um fluido em movimento, o ar neste caso, e converte-a num movimento rotativo. À medida que o vento passa pelas pás de uma turbina eólica, ele move ou gira as pás. Estas pás fazem girar um gerador. Um gerador funciona como um inverso de um motor elétrico; ao invés de aplicar energia elétrica para girá-lo e criar energia mecânica, ele usa energia mecânica para girar e criar energia elétrica. Os geradores giram fio enrolado em torno de ímãs para criar uma corrente elétrica.