Festivalul Naţional al Ştiinţei – Zalău 2018

.
În 19 mai 2018, ora 10, pe Platoul de Marmură din faţa Instituţiei Prefectului Sălaj, se va organiza ediţia a XI-a a Festivalului Naţional al Ştiinţei de la Zalău.

.

Puterea ursului (4)

.
Ursuleţul este gata, urmează doar ca Gergő să îl lăcuiască. Oricum, Festivalul Ştiinţei a fost amânat pe sâmbătă, 19 mai a.c.






.

Puterea Ursului (3)

.


Ieri am terminat prototipul ursulețului care stoarce și ultimul strop de energie din bateriile consumate. I-am pus una în brațe și am lăsat montajul să funcționeze toată noaptea. Mare surpriză: dacă aseară el a funcționat „normal”, adică în mod continuu, de dimineață l-am găsit clipind din ochișori. Mai mult chiar, când l-am adus de afară în camera încălzită, a început să clipească și mai des, precum se vede în filmuleț. Tensiunea bateriei, măsurată cu un voltmetru electronic digital, era de aproximativ 0,5 V. Ciudat este că schema „Joule Thief” nu are nici un fel de capacitate care să acumuleze sarcini electrice și apoi să le descarce printr-o rezistență, după tipicul schemelor de temporizare.

De curiozitate, am pus montajul în frigider, la +4 grade Celsius și a început să clipească mai rar, apoi, ca să-mi confirm bănuiala, l-am vârât în congelator, la -15 grade Celsius, unde timpul de aprindere a LED-urilor a devenit de 12-13 secunde cu o pauză de 1-2 secunde. E clar, durata de iluminare depinde de temperatura montajului. Fenomenul va trebui studiat în continuare. Sunt curios dacă el a fost observat și de alți constructori amatori. Îi rog să le semnaleze mai jos, la comentarii.

Puterea Ursului (2)

.
Ce bine că întâi am construit un prototip din carton al jucăriei menite să stoarcă şi ultimii electroni din bateriile uzate!

L-am asamblat şi l-am lăcuit cu o răşină alchidică (sistem Trabant), ca să aibă un spor de soliditate şi să reziste la testări.

Cum i-am pus bateria în braţe, cum ursache a picat în nas, semn că centrul de greutate al construcţiei se află prea în faţă. Iată o eroare de proiectare gravă, însă uşor de corectat în faza de prototip.

Ca să plasez centrul de greutate mai în spate, am tăiat alte două găuri în postament. De asemenea, ca braţele să fie mai rigide, în versiunea din placaj, decupată şi asamblată de Gergő pentru a fi prezentată la Festivalul Ştiinţei, ele vor fi prinse în spate de o punte.

Puterea Ursului (1)

.
Anul acesta, cea de a V-a ediție a a Festivalului Național al Știintei din Zalău va fi organizată în 5 mai. Lozinca manifestării este: „Știința pentru toți, o bucurie pentru fiecare.”

Fiul meu Gergő ar dori să participe cu o versiune a binecunoscutului circuit „Joule thief”, dar într-o nouă prezentare: „Puterea Ursului”.


Iată montajul de probă, realizat „în aer”, care „stoarce” şi ultimele rămăşiţe de energie dintr-o baterie consumată, ca să alimenteze fără probleme două LED-uri.



O privire mai apropiată aruncată montajului şi schema lui. Precum se vede, Gergő a folosit un tranzistor npn BC172B, o rezistenţă de 1 kiloohm, o bobină de 10+10 spire bobinată pe un tor de ferită recuperat dintr-un bec ecologic, un condensator electrolitic de 22 microfarazi şi două LED-uri roşii înseriate. Piesele sunt necesare ca să construiască un mic convertor de tensiune bazat pe un oscilator cu autoblocare.


.

Festivalul Ştiinţei la ZalăuTV

Pe situl postului de televiziune ZalăuTV.ro a fost postat un reportaj despre cele întâmplate sâmbătă, 17 mai 2008, la Festivalul Ştiinţei Zalău, ediţia 2008. Daţi un clic pe imaginea de mai jos ca să vedeţi filmuleţul respectiv.

Cortul Grupului şcolar „Octavian Goga” din Jibou (foto: prof. Virgil Borz)

Alte relatări reportericeşti au apărut în cotidienele „Graiul Sălajului” şi „Sălajeanul” de luni, 19 martie 2008, anunţând participarea profesorilor şi elevilor de la Grupul Şcolar Industrial „Octavian Goga”, precum şi premiul dobândit de elevul Ioan Nemeti din clasa a XI-a B la secţiunea „Realizare practică” (Automat de iluminare nocturnă, îndrumător prof. Virgil Borz). Eleva Maria Iacob din clasa a XIII-a A a primit o menţiune, pentru lucrarea Celule solare.

(foto: prof. Virgil Borz)

Iată şi detectorul de metale, prezentat tot de elevul Ioan Nemeti, montaj realizat după o schemă simplă, prezentată anterior pe acest blog.

(foto: prof. Virgil Borz)

Fiecare expozant a primit câte o diplomă de participare:

Testarea detectorului de metale pe teren

.
Deşi ţiuie de-ţi ia auzul, detectorul de metale a stârnit mare interes în clasă, mai ales că suntem într-o zonă unde legendele vorbesc despre „banii lui Rákóczi” (nummiliţi, fosile marine vechi de 50 milioane de ani) şi tunele ce trec pe sub râul Someş. Le-am reamintit elevilor că ultima dată autorităţile de la Protecţia Civilă au distrus în poligonul de sub Meseş 450 kg de proiectile rămase din toamna anului 1944, descoperite anul trecut în diferite locuri din judeţ. Din păcate, detectoarele de metale sunt folosite cu succes mai degrabă la descoperirea minelor antipersonal decât la găsirea unor tezaure ascunse de demult.



Ieri după-masă, am testat dispozitivul pe terenul de sport. Jocul a constat în aruncarea unei monede de 10 bani şi găsirea ei:



Distracţia a fost oprită de o defecţiune caracteristică acestui tip de detector: ruperea firului de la ecranajul bobinei de căutare. La un moment dat, am observat că înălţimea sunetului a început să varieze în funcţie distanţa faţă de pământ, indiferent de faptul dacă banul era acolo ori nu. Fenomenul este provocat de variaţia capacităţii parazite dintre pământ şi bobină, capacitate care influenţează şi ea frecvenţa micului oscilator de bătăi (BFO).

În concluzie, lipiţi temeinic bobina (noi am folosit clei Bison şi suntem mulţumiţi de rezultat) şi fixaţi capetele ei pe cadrul de lemn, ca să nu se agaţe de tulpini în timpul căutării.

Detectoare de metal (II)

.
Celălalt montaj propus pentru Festivalul Ştiinţei este un montaj din seria de „Electronică la 1,5 V”, un detector de metal simplu, cu două tranzistoare, prezentat de elevul Ioan Nemeti din clasa a XI-a B.



El se bazează pe un oscilator de bătăi (BFO) cu o frecvenţă de circa 100 kHz, realizat cu un „oscilator în două puncte” (oscilatorul Sony). Circuitul rezonant LC cuprinde bobina detectoare L (20 spire CuEm 0,3 mm bobinate pe un diametru de 200 mm, în ecran Faraday) şi un condensator ceramic C1 de 1 nF. Semnalul de radiofrecvenţă emis este conectat printr-un condensator C2 de 470 pF din stiroflex la borna de antenă a unui radioreceptor portabil, acordat astfel încât în difuzorul aparatului să se audă un sunet de o frecvenţă cât mai gravă. În momentul când cadrul bobinei detectează prezenţa unui obiect de metal, bârâitul scos de radioreceptor variază ca frecvenţă (creşte la feromagnetice şi scade la diamagnetice sau viceversa), iar în unele cazuri dispare cu totul.



Din comoditate, am folosit 2 tranzistoare BF254, care au terminalele dispuse în ordinea B-E-C, ceea ce a simplificat mult dispunerea legăturilor. Bobina a fost fixată pe un disc de placaj cu diametrul de 200 mm, prevăzut cu un mâner lung, dintr-un tub de PVC, uşor de ţinut în mână. Piesele ce formează oscilatorul BFO au fost amplasate în apropierea firelor de la inductanţa L. Montajul consumă foarte puţin, deci se poate alimenta de la o baterie AG13.



Deşi are o sensibilitate limitată şi indică mai ales materialele feroase, acest tip de detector are avantajul că este foarte uşor de construit şi nu cere decât un singur reglaj: acordul din butonul de căutare al posturilor de la radioreceptorul portabil. El este ideal pentru constructorul începător.
.

Lanterna curcubeu

.
Peste o săptămână, în 17 mai, la Zalău va avea loc Festivalul Ştiinţei, o manifestare şcolară judeţeană care, sub logo-ul: „Ştiinţa pentru toţi - o bucurie pentru fiecare”, îşi propune să atragă interesul tinerilor, cadrelor didactice şi a publicului, pentru ca realizărilor ştiinţifice să li se acorde o importanţă sporită şi să se impulsioneze creativitatea în domeniul ştiinţific.

Lanterna curcubeu reprezintă primul montaj, prezentat de elevul Ionuţ Mihăilă, din clasa a XI-a B:



Schema este foarte simplă şi se bazează pe un numărător binar pe 2^3=8 biţi, realizat cu un circuit CDB 493, recuperat dintr-un Felix C256 de pe vremuri. El este comandat de un generator de tact, realizat cu trei porţi logice NAND, legate ca inversoare. Din comoditate (adică pentru uşurinţa în proiectarea cablajului imprimat), am folosit un CDB 410, dar se poate folosi şi un CDB 400 ori trei inversoare de pe un CDB 404. Frecvenţa de oscilaţie este invers proporţională cu valorile rezistorului R1 şi capacităţii C1:
f = 1/(3·R1·C1).



În momentul când la una dintre cele 3 ieşiri apare starea logică 1, atunci se aprinde LED-ul conectat la ea. Ca sa obtzinem diferite senzaţii de culoare, am ales culorile roşu, verde-gălbui şi albastru, care se aprind la intervale diferite de timp şi astfel obţinem toate combinaţiile posibile, de unde impresia de policromie. Rezistenţele de limitare a curentului prin diode vor fi astfel reglate încât luminozitatea LED-urilor să fie asemănătoare (de exemplu, la LED-ul albastru am mărit valoarea rezistenţei la 2,2 kiloohmi ca el să nu acopere lumina celorlalte două).

Schema a funcţionat fără probleme şi alimentată de la 6 V. Desigur, ea poate fi proiectată şi construită cu circuite CMOS „moderne”, dar atunci i se vor adăuga 3 tranzistoare pentru comanda LED-urilor.
.