Проекты

Исследование электромагнитной индукции на примере создания металлодетектора

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Прикладная физика» среди работ учащихся 7−9 классов

Направление работы: Электроника, Электротехника
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1591
Предметы: Физика
Классы: 7 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

В современном мире любой радиотехнический прибор, произведённый промышленным способом, можно спокойно купить или заказать в магазине. При выборе на первый план выходят функциональные опции, цифровое оснащение и дизайн изделия. Знание физических основ и понимание принципов работы становится не так важно, хотя это очень полезно и интересно.

При строительстве дачи каждый сталкивается с проблемой утечки электроэнергии на вводном электрокабеле в земле, с определением места утечки. Для решения данной проблемы необходимо исследовать данную проблему и создать прибор для обнаружения скрытой проводки.

Цель

Изучить физические принципы электромагнитных явлений, создать своими руками металлодетекторы, которые наглядно демонстрируют данные физически принципы.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Паяльная станция

  • Мультиметр

  • Макетные платы

  • Инструменты радиолюбителя

  • Микросхемы ка561ла7

  • Транзисторы

  • Резисторы

  • Конденсаторы

  • Светодиоды

  • Динамики

  • Катушки различных номиналов

  • Монтажные платы

  • Провода

  • Припой

Описание

Описание практической работы.

1. Собран макет будущего устройства на макетной плате (моделирование).

2. Автор спаял простое устройство (детектор проводки на микросхеме) с простым проводом в виде антенны.

3. Смоделирована самостоятельно простая монтажная плата для детектора.

4. Изготовлена поисковая катушка для металлоискателя.

5. Собран макет будущего устройства на макетной плате (металлоискатель).

6. Автор спаял схему металлоискателя на транзисторах.

7. Спроектирована и изготовлена плата металлоискателя на микросхеме методом травления.

Результаты работы / выводы

В ходе работы автор:

  • сконструировал и настроил:

  • детектор скрытой проводки на транзисторах и на микросхеме;

  • металлоискатель на транзисторах;

  • металлоискатель на микросхеме.

  • смонтировал информационный видеоролик.

Выводы, полученные по результатам работы:

  • изготовление приборов своими руками, даже несложной модели, требует тщательной подготовки и концентрации внимания;

  • самодельные физические приборы наглядно демонстрируют базовые явления из школьного курса физики;

  • при изготовлении самодельных приборов приобретаются навыки работы с простейшими инструментами, развивается логическое мышление и понимание инженерного процесса (изучение теории, проектирование, моделирование, производство, испытания);

  • практика изготовления самодельных приборов побуждает в будущем расширять свои научные знания.

Перспективы использования результатов работы

В перспективе – изготовление программируемых самодельных приборов с цифровыми интерфейсами ввода-вывода данных.

Награды / достижения

1. Региональная НПК «ПЕРВЫЕ СТУПЕНИ БОЛЬШИХ ОТКРЫТИЙ» г. Реутов – 2 место.

2. XXIX Открытая московская инженерная конференция школьников «Потенциал» – 2 место.

3. Международная молодёжная научная конференция «Гагаринские чтения» – 3 место.