Učenje o električnoj energiji izgradnjom električnih krugova najbolji je način da djeci pokažete kako radi električna energija. Studenti moraju razumjeti da elektroni skaču kroz zrak do pozitivno nabijenog atoma i moraju pričekati dok ne postoji most između negativnog i pozitivnog područja kako bi završili ciklus. Taj se most naziva krug. Kada studenti nauče kako uspostaviti vezu ili most preko eksperimenta ili znanstvenog projekta, nauče kako struja putuje kroz krug kako bi se mogla koristiti za svakodnevne potrebe i aktivnosti.
Svjetlije žarulje
U ovom eksperimentu trebat će vam sklop koji ima pretinac za baterije, prekidač i utičnicu žarulje. Većina učitelja prirodoslovlja i učitelja u učionici imaju ove vrste jednostavnih sklopova u učionici. Pomozite studentima da napišu svoju hipotezu kako bi odražavali ono što misle da će se dogoditi sa svjetlinom žarulje kada koriste baterije jačeg napona. Započnite s 1,5-voltnom baterijom tako što ćete je smjestiti u odjeljak za baterije na vašem krugu. Neka studenti zabilježe zapažanja o svjetlini žarulje u svoj znanstveni časopis. Sada se prebacite na 3-voltnu bateriju i usporedite svjetlinu žarulje s osvjetljenjem 1,5-voltne baterije. Na temelju nalaza izvucite zaključke o korištenju baterija s još većim naponom. Neka studenti zabilježe svoje rezultate u znanstvenom časopisu.
Kružni eksperiment
Izgradnja jednostavnog kruga način je na koji bi Thomas Edison došao do svojih otkrića o električnoj energiji. U ovom eksperimentu možete izgraditi sklop sličan onome koji bi Edison koristio u svojim laboratorijima. Za ovaj projekt trebat će vam žarulja, baterija za svjetiljku, dva 6-inčna komada žice, traka za držite žicu na kraju baterije, mali komad ravnog metala, dvije sličice i mali blok drvo. Za prekidač upotrijebite drveni blok i zataknite jedan thumbtack. Gurnite drugu sličicu kroz tanki komad metala, a zatim gurnite minijaturu u komad drveta. Pazite da komad metala dodiruje prvu sličicu s palcem koju ste gurnuli. Spojite prvi komad žice na sličicu na metalnom komadu. Postavite žarulju u središte ovog komada žice. Zalijepite kraj prvog komada žice za kraj baterije. Zalijepite drugi komad žice na drugi kraj baterije. Pričvrstite kraj drugog dijela žice na suprotni kraj baterije, a drugi kraj drugog dijela žice pričvrstite na drugi thumbtack. Vaš je krug završen. Kada tanki komad metala pritisnete na uložak, završite krug i žarulja će zasvijetliti.
Nizovi i paralelni krugovi
Serijski i paralelni krugovi provode električnu energiju, ali to na dva različita načina. Za ovaj eksperiment trebat će vam dva držača žarulja i dvije žarulje, jedna D-ćelijska baterija i držač baterije, šest komada izolirane žice duljine oko 25 do 30 centimetara i znanost časopis. Proučite kako napraviti sklop s osnovnim komponentama i kako napraviti žarulju sa što manjim brojem žica. Neka studenti u svom znanstvenom časopisu nacrtaju dijagram dizajna svojih krugova i označe ga "krug A." Sada stvorite sklop koji pali dvije žarulje koristeći najmanji broj žica. Neka studenti nacrtaju dijagram ovog kruga u svom znanstvenom časopisu i označe ga "krug B." Sad predvidite što dogodit će se kad se jedna od žarulja odvrne i studenti napišu svoja predviđanja u svom znanstvenom časopisu. Testirajte predviđanje i zabilježite rezultate. Sada eksperimentirajte s mogućim načinima da napravite krug koji će omogućiti da jedna žarulja ostane upaljena dok se druga uklanja. Jednom kad saznate da ovaj sklop djeluje, neka studenti nacrtaju dijagram u svom znanstvenom časopisu i označe ga "dijagram C." Konačno, eksperimentirajte sa svjetlinom žarulja tako što ćete odvrnuti jednu žarulju i usporediti svjetlinu s vremenom kada obje lampe jesu povezani. Neka učenici zabilježe svoja zapažanja.
Dijelovi kruga
Svrha ovog projekta je izgraditi jednostavan sklop i identificirati njegove dijelove. Da biste to učinili, trebat će vam bakarna žica od pola metra izrezana na tri jednaka dijela, baterija, mala žarulja svjetiljke s grlom, prekidač, električna traka i škare. Uzmite tri dijela bakrene žice i uklonite oko 1/2 centimetra izolacije žice na oba kraja. Pričvrstite jednu od žica na pozitivni kraj baterije i zalijepite je trakom. Drugi kraj žice pričvrstite na desnu stranu žarulje. Na negativnu stranu baterije pričvrstite još jedan komad žice i zalijepite je ljepljivom trakom. Drugi kraj pričvrstite na lijevu stranu prekidača i zalijepite ga ljepljivom trakom. Uzmite zadnji komad žice i namotajte ga na desnu stranu prekidača. Na kraju, pričvrstite drugi kraj žice na lijevu stranu žarulje. Opazite što se događa kada otvoriti i zatvoriti krug otpuštanjem ili zatezanjem žarulje. Neka studenti nacrtaju dijagram svog kruga u svom znanstvenom časopisu i na odgovarajući način označe svaki dio: izvor, spojne žice, prekidač i uređaj (baterija, žice, prekidač i žarulja). Zamolite ih da opišu što svaki dio radi i što se događa s krugom kad nedostaje čak i jedan od dijelova.