Tekmovanje mladih znanstvenikov Evropske unije
Prejemniki se bodo udeležili Tekmovanja mladih znanstvenikov Evropske unije, ki vsako leto poteka v drugem mestu.
Slovenija na sejmu Intel ISEF sodeluje prvič
Letos bo na tekmovanju Intel ISEF prvič s svojima predstavnikoma sodelovala tudi Slovenija. Slovenska finalista Miha Gulič, dijak II. gimnazije Maribor, in Klemen Ducman, dijak Srednje gradbene šole in gimnazije Maribor, sta bila izbrana s strani strokovne komisije na Državnem srečanju mladih raziskovalcev, ki ga organizira Zveza za tehnično kulturo Slovenije (ZOTKS). V Pittsburghu se bosta predstavila s svojim projektom Visokofrekvenčni resonančni transformator.
O zmagovalnem projektu
Visokofrekvenčni resonančni transformator
Miha Gulič, II. gimnazija Maribor
Klemen Ducman, Srednja gradbena šola in gimnazija Maribor
Cilj projekta/naloge
Cilj raziskovalne naloge je bil teoretično obravnavati delovanje Teslinega transformatorja in izpeljati geometrijske parametre sekundarne tuljave, za katere je transformator blizu optimalnega delovanja. Pri tem sta dijaka upoštevala resonančno naravo transformatorja, ki je pogosto zanemarjena. Izdelavo transformatorja sta želela podrobno dokumentirati in tako izdelati preprost vodnik.
Kratek opis projekta/naloge
Visokofrekvenčni resonančni transformator ali Teslin transformator je naprava, ki združuje različne fizikalne pojave s področja elektromagnetizma. Obstoječa literatura o delovanju in izdelavi Teslinega transformatorja je bodisi površna bodisi bistveno presega srednješolsko raven. To velja še posebej za načrtovanje sekundarne tuljave, ki je bistven del transformatorja. V raziskovalni nalogi so natančno izračunani pogoji, ki jim mora ustrezati sekundarna tuljava, pri tem pa je upoštevana tudi pogosto zanemarjena resonančna narava transformatorja. Dijaka sta odkrila zakonitosti, ki so presenetljivo preproste in jih potrdila tudi eksperimentalno. Izpeljanih zvez v obstoječi literaturi nista zasledila, zato verjameta, da so v takšni obliki zapisane prvič. Z upoštevanjem teh zakonitosti sta se lotila izdelave lastnega transformatorja.
Ustvarjalni prispevek raziskovalca
Z izdelavo Teslinega transformatorja sta se, bolj ljubiteljsko, ukvarjala že prej, tako da je bila tema projekta povsem njuna ideja. Mentorju sta predstavila idejo in strinjal se je, da ima potencial. Dela sta se lotila sistematično. Najprej sta pregledala literaturo, nato pa sta problem obravnavala najprej teoretično. Izpeljane zveze sta preverila eksperimentalno. Sledilo je načrtovanje vsakega dela Teslinega transformatorja posebej ter nabava potrebne opreme in materiala. Nato sta transformator sestavila in testirala. Posebno pozornost sta posvetila varnosti, saj je lahko stvar tudi nevarna.
Sklep projekta/naloge
Rezultati raziskovalne naloge so nad začetnimi pričakovanji. Zveze, ki sta jih izpeljala, so lepše in preprostejše, kot sta pričakovala. Izkazalo se je, da transformator deluje najbolje, če je razmerje med višino sekundarne tuljave in njenega premera enak 1,27. Tega pogoja v obstoječi literaturi nista zasledila. Tudi delovanje njunega Teslinega transformatorja je bilo nad pričakovanji. V primerjavi s transformatorji, ki sta jih izdelala pred tem in niso ustrezali izpeljanim pogojem, je deloval bistveno bolje.
O dijakih
Miha Gulič
Obiskuje tretji letnik II. gimnazije v Mariboru, pred tem je obiskoval Osnovno šolo bratov Polančičev v Mariboru. Že v osnovni šoli se je navdušil nad fiziko in elektrotehniko ter v osmem razredu izdelal tudi svojo prvo raziskovalno nalogo na to temo. Elektrotehnika je tako postala njegov najpomembnejši hobi, kar ostaja tudi sedaj, čeprav ima zaradi šolanja na gimnaziji precej manj prostega časa. Ukvarja se tudi z različnimi športi, kot so plezanje, kolesarjenje, surfanje, smučanje in badminton.
Za izvajanje elektrotehničnih poskusov si je v svoji kleti uredil tudi manjšo delavnico, ki je bila na začetku bolj skromno opremljena, a je zbirko orodja z leti skrbno nadgrajeval. Tam sta s Klemnom Ducmanom pred tremi leti začela izdelovati tudi svojo prvo Teslino tuljavo. Od takrat sta se naučila veliko in svoja spoznanja strnila v tej raziskovalni nalogi. Kakršni koli že bodo doseženi rezultati na tekmovanju Intel ISEF, bo elektrotehnika vedno ostala Mihov hobi, zato se bo po končani srednji šoli tudi poklicno usmeril na področje elektrotehnike in strojništva. V tem trenutku ga najbolj zanima študij strojništva v Gradcu ali pa študij mehatronike, seveda pa so odprte tudi druge možnosti.
Klemen Ducman
Klemen Ducman je dijak programa Tehnične gimnazije na Srednji gradbeni šoli in gimnaziji Maribor. Kot otrok je zelo rad gledal znanstvenofantastične serije in filme, kasneje pa tudi različne dokumentarce, kar je vzbudilo njegovo zanimanje za fiziko. Že v 7. razredu osnovne šole je vedel, da bo študiral v tej smeri. Ko pa je vstopil v srednjo šolo, se je zgodilo še nekaj prelomnega. Ob spoznavanju fizikalnega sveta je začel spoznavati tudi lepote matematike, za kar se ima v veliki meri zahvaliti svoji profesorici pri tem predmetu. Po dveh letnikih srednje šole mu je tako največji užitek predstavljalo reševanje matematično-fizikalnih problemov. Večji izziv, kot mu je problem predstavljal, večji je bil Klemenov užitek na koncu, ko ga je rešil. Zato je tudi nastala Mihova in Klemenova raziskovalna naloga, v kateri sta matematično opisala Teslino tuljavo, ki sta jo sestavljala že nekaj let. Odkrila sta nekaj zelo zanimivih matematičnih resnic glede obnašanja te tuljave, kar ju je pripeljalo do zmage na Državnem tekmovanju mladih raziskovalcev in sedaj tudi na mednarodno tekmovanje Intel ISEF.
Zadnje mesece Klemen veliko razmišlja tudi o študiju in svoji akademski karieri. Svoj študij želi končati s čim več znanja matematike in fizike, ni pa še povsem prepričan, na kakšni karierni poti ga bo kasneje uporabil. Trenutno se najbolj nagiba k matematično-računalniškemu modeliranju kemijskih reakcij in obnašanja molekul nasploh. Zato sedaj na FKKT v Mariboru pod mentorstvom prof. Petra Krajnca in Marka Turnška podrobneje spoznava tudi kemijo ter dela na svojem zadnjem projektu kot dijak.
