تجارب الاطفال مع الدوائر الكهربائية

يعد التعرف على الكهرباء من خلال بناء دوائر كهربائية أفضل طريقة لتوضيح كيفية عمل الكهرباء للأطفال. يحتاج الطلاب إلى فهم أن الإلكترونات تقفز عبر الهواء إلى ذرة موجبة الشحنة وعليهم الانتظار حتى يكون هناك جسر بين المناطق السالبة والموجبة لإكمال الدورة. هذا الجسر يسمى الدائرة. عندما يتعلم الطلاب كيفية إنشاء اتصال أو جسر من خلال تجربة أو مشروع علمي ، يتعلمون كيف تنتقل الكهرباء عبر الدائرة بحيث يمكن استخدامها لتلبية الاحتياجات اليومية و أنشطة.

في هذه التجربة ، ستحتاج إلى دائرة بها حجرة بطارية ، ومفتاح ، ووعاء لمبة. يتوفر لدى معظم معلمي العلوم ومعلمي الصفوف هذه الأنواع من الدوائر البسيطة المتوفرة في الفصل الدراسي. ساعد الطلاب في كتابة فرضياتهم لتعكس ما يعتقدون أنه سيحدث لسطوع المصباح الكهربائي عندما يستخدمون بطاريات ذات جهد كهربائي أقوى. ابدأ ببطارية بجهد 1.5 فولت بوضعها في حجرة البطارية في دائرتك. اطلب من الطلاب تسجيل الملاحظات حول سطوع المصباح الكهربائي في مجلة العلوم الخاصة بهم. انتقل الآن إلى بطارية 3 فولت وقارن سطوع المصباح الكهربائي مع سطوع بطارية 1.5 فولت. استخلص استنتاجات حول استخدام البطاريات ذات الفولتية الأعلى بناءً على النتائج. اطلب من الطلاب تسجيل نتائجهم في مجلة علمية.

بناء دائرة كهربائية بسيطة هو الطريقة التي كان من الممكن أن يكتشف بها توماس إديسون اكتشافاته حول الكهرباء. في هذه التجربة ، يمكنك بناء دائرة مشابهة لتلك التي كان إديسون يستخدمها في مختبراته. بالنسبة لهذا المشروع ، ستحتاج إلى مصباح قلم رصاص وبطارية مصباح يدوي وقطعتين من الأسلاك مقاس 6 بوصات وشريط احتفظ بالسلك في نهاية البطارية وقطعة صغيرة من المعدن المسطح واثنين من مسامير تثبيت الورق وكتلة صغيرة من خشب. بالنسبة للمفتاح ، استخدم كتلة الخشب وألصق دبوسًا واحدًا بالداخل. ادفع دبوس الإبهام الآخر من خلال القطعة الرقيقة من المعدن ثم ادفع دبوس الإبهام في قطعة الخشب. تأكد من أن قطعة المعدن تلامس أول إصبع قمت بدفعه للداخل. قم بتوصيل أول قطعة من السلك بمسمار الطباعة على قطعة المعدن. ضع المصباح في وسط قطعة السلك هذه. ألصق طرف أول قطعة من السلك بنهاية البطارية. ألصق القطعة الثانية من السلك بالطرف الآخر للبطارية. قم بتوصيل نهاية قطعة السلك الثانية بالطرف المقابل للبطارية وقم بتوصيل الطرف الآخر من قطعة السلك الثانية بمسمار الإبهام الآخر. دائرتك كاملة. عندما تضغط على قطعة معدنية رفيعة على دبوس الإبهام ، فإنك تكمل الدائرة وسيضيء المصباح الكهربائي.

تقوم الدوائر المتسلسلة والمتوازية بتوصيل الكهرباء ولكنها تفعل ذلك بطريقتين مختلفتين. في هذه التجربة ، ستحتاج إلى حاملي مصباح كهربائي ومصباحين ، وبطارية خلية D واحدة وحامل البطارية ، ست قطع من الأسلاك المعزولة طولها حوالي 25 إلى 30 سم والعلم مجلة. ادرس كيف تصنع دارة بالمكونات الأساسية وكيف تصنع لمبة إضاءة بأقل عدد ممكن من الأسلاك. اطلب من الطلاب رسم مخطط لتصميم الدوائر الخاصة بهم في مجلة العلوم الخاصة بهم ووضع علامة عليها "الدائرة أ". الآن قم بإنشاء دائرة تضيء مصباحين باستخدام أقل عدد ممكن من الأسلاك. اطلب من الطلاب رسم مخطط لهذه الدائرة في مجلة العلوم الخاصة بهم ووضع علامة عليها "الدائرة ب". الآن توقع ماذا سيحدث عندما يتم فك أحد المصابيح ويطلب من الطلاب كتابة توقعاتهم في مجلة العلوم الخاصة بهم. اختبر التوقع وسجل النتائج. جرب الآن الطرق الممكنة لإنشاء دائرة تسمح بإضاءة أحد المصباح بينما تتم إزالة الآخر. بمجرد أن تعرف أن هذه الدائرة تعمل ، اطلب من الطلاب رسم مخطط في مجلة العلوم الخاصة بهم ووضع علامة عليها "الرسم التخطيطي C." أخيرا، جرب سطوع المصابيح عن طريق فك مصباح واحد ومقارنة السطوع بالوقت الذي يكون فيه كلا المصباحين متصل. اطلب من الطلاب تسجيل ملاحظاتهم.

الغرض من هذا المشروع هو بناء دائرة بسيطة وتحديد أجزائها. للقيام بذلك ، ستحتاج إلى سلك نحاسي بطول نصف متر مقطوع إلى ثلاث قطع متساوية ، وبطارية ، ومصباح يدوي صغير بمقبس ، ومفتاح ، وشريط كهربائي ، ومقص. خذ ثلاث قطع من الأسلاك النحاسية وأزل حوالي 1/2 سنتيمتر من عازل السلك من كلا الطرفين. قم بتوصيل أحد الأسلاك بالطرف الموجب للبطارية وقم بتثبيته. قم بتوصيل الطرف الآخر من السلك بالجانب الأيمن من المصباح الكهربائي. قم بتوصيل قطعة أخرى من السلك بالجانب السلبي للبطارية وألصقها. قم بتوصيل الطرف الآخر بالجانب الأيسر من المفتاح وقم بلفه. خذ آخر قطعة من السلك وقم بلفها إلى الجانب الأيمن من المفتاح. أخيرًا ، قم بتوصيل الطرف الآخر من السلك بالجانب الأيسر من المصباح. لاحظ ما يحدث عند فتح الدائرة وإغلاقها عن طريق فك أو شد المصباح. اطلب من الطلاب رسم رسم تخطيطي لدارتهم في مجلة العلوم الخاصة بهم ووضع علامة على كل جزء بشكل مناسب: المصدر ، وتوصيل الأسلاك ، والمفتاح والجهاز (البطارية ، والأسلاك ، والمفتاح ، والمصباح الكهربائي). اطلب منهم أن يصفوا ما يفعله كل جزء وماذا يحدث للدائرة عندما يكون أحد الأجزاء مفقودًا.