Učenie sa o elektrine budovaním elektrických obvodov je najlepší spôsob, ako deťom ukázať, ako elektrina funguje. Študenti musia pochopiť, že elektróny preskakujú vzduchom na kladne nabitý atóm a na dokončenie cyklu musia počkať, kým sa nevytvorí mostík medzi negatívnou a pozitívnou oblasťou. Tento most sa nazýva obvod. Keď sa študenti naučia, ako nadviazať spojenie alebo prepojiť experiment alebo vedecký projekt, učia sa, ako elektrina prechádza obvodom, aby sa dala využiť na každodenné potreby a činnosti.
Jasnejšia žiarovka
V tomto experimente budete potrebovať obvod, ktorý má priehradku na batériu, vypínač a zásuvku na žiarovku. Väčšina učiteľov prírodovedných predmetov a triednych učiteľov má v učebni k dispozícii tieto typy jednoduchých okruhov. Pomôžte študentom napísať svoju hypotézu tak, aby odrážala to, čo si myslia, že sa stane so svietivosťou žiarovky, keď používajú batérie so silnejším napätím. Začnite 1,5-voltovou batériou vložením do priehradky na batérie v obvode. Požiadajte študentov, aby si zaznamenali pozorovania týkajúce sa jasu žiarovky vo svojom vedeckom časopise. Teraz prepnite na 3-voltovú batériu a porovnajte jas žiarovky s jasom 1,5-voltovej batérie. Na základe zistení urobte závery o používaní batérií s ešte vyšším napätím. Požiadajte študentov, aby zaznamenali svoje výsledky do vedeckého časopisu.
Okruhový experiment
Vytvorenie jednoduchého obvodu je spôsob, akým by Thomas Edison urobil svoje objavy o elektrine. V tomto experimente môžete vytvoriť obvod podobný tomu, ktorý by použil Edison vo svojich laboratóriách. Pre tento projekt budete potrebovať žiarovku, batériu baterky, dva 6-palcové kúsky drôtu, pásku na ponechajte drôt na konci batérie, malý kúsok plochého kovu, dva pripínače a malý blok drevo. Na prepnutie použite blok z dreva a prilepte jeden pripináčik. Pretlačte druhý pripináčik cez tenký kovový kúsok a potom pripnite pripináčik do kúska dreva. Uistite sa, že sa kovový kúsok dotýka prvého pripináčika, ktorý ste vtlačili. Pripojte prvý kus drôtu k pripináčiku na kovovom kuse. Umiestnite žiarovku do stredu tohto kúska drôtu. Koniec prvého kúska drôtu prilepte na koniec batérie. Prilepte druhý kúsok drôtu na druhý koniec batérie. Pripojte koniec druhého kúska drôtu k opačnému koncu batérie a druhý koniec druhého kúsku drôtu pripevnite k druhému pripináčiku. Váš obvod je dokončený. Keď stlačíte tenký kovový kúsok na pripináčik, dokončíte obvod a žiarovka sa rozsvieti.
Sériové a paralelné obvody
Sériové a paralelné obvody vedú elektrinu, robia to však dvoma rôznymi spôsobmi. Pre tento experiment budete potrebovať dva držiaky žiaroviek a dve žiarovky, jednu batériu typu D. a držiak batérie, šesť kusov izolovaného drôtu dlhých asi 25 až 30 centimetrov a veda denník. Naučte sa, ako vytvoriť obvod so základnými komponentmi a ako vytvoriť žiarovku s čo najmenším počtom vodičov. Vyzvite študentov, aby vo svojom vedeckom časopise nakreslili diagram svojich obvodov a označili ich ako „okruh A.“ Teraz vytvorte obvod, ktorý osvetľuje dve žiarovky pomocou čo najmenšieho počtu vodičov. Vyzvite študentov, aby vo svojom vedeckom časopise nakreslili schému tohto obvodu a označili ho ako „okruh B.“ Teraz predpovedajte čo stane sa, keď je jedna z žiaroviek odskrutkovaná a nechá študentov, aby svoju predpoveď zapísali do svojho vedeckého časopisu. Otestujte predpoveď a zaznamenajte výsledky. Teraz experimentujte s možnými spôsobmi, ako vytvoriť obvod, ktorý umožní jednej žiarovke zostať svietiť, zatiaľ čo druhá bude odstránená. Keď viete, že tento obvod funguje, nechajte študentov nakresliť diagram do svojho vedeckého časopisu a označiť ho ako „diagram C.“ Nakoniec experimentujte so svietivosťou žiaroviek odskrutkovaním jednej žiarovky a porovnaním jasu, keď sú obidve žiarovky pripojený. Požiadajte študentov, aby zaznamenali svoje pozorovania.
Súčasti obvodu
Účelom tohto projektu je zostaviť jednoduchý obvod a identifikovať jeho časti. Budete na to potrebovať polmetrový medený drôt rozrezaný na tri rovnaké kúsky, batériu, malú žiarovku so zásuvkou, vypínač, elektrickú pásku a nožnice. Vezmite tri kusy medeného drôtu a odstráňte asi 1/2 centimetra izolácie drôtu na oboch koncoch. Pripojte jeden z vodičov k kladnému koncu batérie a zalepte ho. Pripojte druhý koniec drôtu k pravej strane žiarovky. Pripojte ďalší kúsok drôtu k zápornej strane batérie a zalepte ju. Druhý koniec pripevnite k ľavej strane spínača a zalepte ho páskou. Vezmite posledný kus drôtu a namotajte ho na pravú stranu spínača. Nakoniec pripojte druhý koniec drôtu k ľavej strane žiarovky. Sledujte, čo sa stane, keď otvoríte a zatvoríte obvod povolením alebo dotiahnutím žiarovky. Vyzvite študentov, aby vo svojom vedeckom časopise nakreslili schému svojho obvodu a označili každú časť príslušným spôsobom: zdroj, pripojovacie vodiče, spínač a zariadenie (batériu, vodiče, spínač a žiarovku). Požiadajte ich, aby opísali, čo jednotlivé časti robia a čo sa stane s obvodom, keď chýba čo i len jeden z nich.
