Leren over elektriciteit door elektrische circuits te bouwen, is de beste manier om kinderen te laten zien hoe elektriciteit werkt. Studenten moeten begrijpen dat elektronen door de lucht naar een positief geladen atoom springen en moeten wachten tot er een brug is tussen de negatieve en positieve gebieden om de cyclus te voltooien. Deze brug wordt een circuit genoemd. Wanneer leerlingen via een experiment of wetenschappelijk project leren een verbinding te maken of te overbruggen, ze leren hoe elektriciteit door een circuit gaat, zodat het kan worden gebruikt voor dagelijkse behoeften en activiteiten.
Helderdere gloeilamp
In dit experiment heb je een circuit nodig met een batterijcompartiment, een schakelaar en een stopcontact voor een gloeilamp. De meeste natuurkundeleraren en klasleraren hebben dit soort eenvoudige circuits beschikbaar in de klas. Help de leerlingen hun hypothese op te schrijven om weer te geven wat er volgens hen zal gebeuren met de helderheid van de gloeilamp wanneer ze batterijen met een sterkere spanning gebruiken. Begin met een batterij van 1,5 volt door deze in het batterijcompartiment op uw circuit te plaatsen. Laat de leerlingen observaties over de helderheid van de gloeilamp noteren in hun wetenschappelijke tijdschrift. Stap nu over op een 3 volt batterij en vergelijk de lichtsterkte van de lamp met die van de 1,5 volt batterij. Trek op basis van de bevindingen conclusies over het gebruik van batterijen met nog hogere spanningen. Laat de leerlingen hun resultaten noteren in een wetenschappelijk tijdschrift.
Circuit-experiment
Een eenvoudig circuit bouwen is de manier waarop Thomas Edison zijn ontdekkingen over elektriciteit zou hebben gedaan. In dit experiment kun je een circuit bouwen dat lijkt op het circuit dat Edison in zijn laboratoria zou hebben gebruikt. Voor dit project heb je een penlight-lamp, zaklampbatterij, twee stukken draad van 6 inch en tape nodig om houd de draad aan het uiteinde van de batterij, een klein stukje plat metaal, twee punaises en een klein blokje hout. Gebruik voor de schakelaar het blok hout en steek er een punaise in. Duw de andere punaise door het dunne stuk metaal en duw vervolgens de punaise in het stuk hout. Zorg ervoor dat het stuk metaal de eerste punaise raakt die u hebt ingedrukt. Verbind het eerste stuk draad met de punaise op het stuk metaal. Plaats de gloeilamp in het midden van dit stuk draad. Tape het uiteinde van het eerste stuk draad vast aan het uiteinde van de batterij. Tape het tweede stuk draad aan het andere uiteinde van de batterij. Bevestig het uiteinde van het tweede stuk draad aan het andere uiteinde van de batterij en bevestig het andere uiteinde van het tweede stuk draad aan de andere punaise. Je circuit is voltooid. Wanneer je het dunne stukje metaal tegen de punaise drukt, voltooi je het circuit en gaat het lampje branden.
Serie en parallelle circuits
Serie- en parallelschakelingen geleiden elektriciteit, maar doen dit op twee verschillende manieren. Voor dit experiment heb je twee gloeilampenhouders en twee gloeilampen nodig, een D-cell batterij en batterijhouder, zes stukken geïsoleerd draad van ongeveer 25 tot 30 centimeter lang en een science logboek. Bestudeer hoe je een schakeling maakt met basiscomponenten en hoe je een gloeilamp laat branden met zo min mogelijk draden. Laat de leerlingen een diagram van hun circuitontwerp tekenen in hun wetenschappelijke tijdschrift en het 'circuit A' noemen. Maak nu een circuit dat twee lampen verlicht met zo min mogelijk draden. Laat de leerlingen een diagram van dit circuit tekenen in hun wetenschappelijke tijdschrift en het 'circuit B' noemen. Voorspel nu wat? gebeurt wanneer een van de bollen wordt losgeschroefd en laat de leerlingen hun voorspelling in hun wetenschappelijke tijdschrift schrijven. Test de voorspelling en noteer de resultaten. Experimenteer nu met mogelijke manieren om een circuit te maken waarbij de ene lamp blijft branden terwijl de andere wordt verwijderd. Als je eenmaal weet dat dit circuit werkt, laat je de leerlingen een diagram tekenen in hun wetenschappelijke tijdschrift en het 'diagram C' noemen. Tenslotte, experimenteer met de helderheid van de lampen door één lamp los te draaien en de helderheid te vergelijken met wanneer beide lampen zijn verbonden. Laat de leerlingen hun observaties noteren.
Delen van een circuit
Het doel van dit project is om een eenvoudig circuit te bouwen en de onderdelen ervan te identificeren. Om dit te doen, hebt u een koperdraad van een halve meter nodig die in drie gelijke stukken is gesneden, een batterij, een kleine zaklamp met een stopcontact, een schakelaar, elektrische tape en een schaar. Neem de drie stukken koperdraad en verwijder aan beide uiteinden ongeveer 1/2 centimeter van de draadisolatie. Bevestig een van de draden aan het positieve uiteinde van de batterij en plak deze vast. Bevestig het andere uiteinde van de draad aan de rechterkant van de gloeilamp. Bevestig nog een stuk draad aan de negatieve kant van de batterij en plak het vast. Bevestig het andere uiteinde aan de linkerkant van de schakelaar en plak het vast. Neem het laatste stuk draad en wikkel het naar de rechterkant van de schakelaar. Bevestig tot slot het andere uiteinde van de draad aan de linkerkant van de lamp. Observeer wat er gebeurt als u het circuit opent en sluit door de lamp los of vast te draaien. Laat de leerlingen een diagram van hun circuit tekenen in hun wetenschappelijke tijdschrift en elk onderdeel op de juiste manier labelen: bron, verbindingsdraden, schakelaar en apparaat (batterij, draden, schakelaar en gloeilamp). Vraag ze om te beschrijven wat elk onderdeel doet en wat er met het circuit gebeurt als er ook maar één onderdeel ontbreekt.
