Elektriahelate

Komponendid ja Nende Kasutusviisid

Kuva Tegevus

Sõnavara

Kuva Tegevus

Ajajoon

Kuva Tegevus

Loo Kontseptsioonimudel

Kuva Tegevus

Arutelu Algataja

Kuva Tegevus

Taustteave elektriahelate kohta

Elektrienergia olemus on teadlasi seganud aastatuhandeid ja seda mõisteti alles viimase 200 aasta jooksul. Muistsed kreeklased märkisid kõigepealt fenomeni, et rohuseemned kleepuvad merevaigule (kivistunud puude mahl) pärast seda, kui merevaik hõõruti loomse karusnahaga. See on midagi, mida me hiljem avastaksime staatilise elektrina . Mõiste elekter pärineb ladinakeelsest sõnast merevaik, elektrum ja seda kasutas Sir Thomas Browne esmakordselt 1600. aastatel pärast William Gilberti merevaigu atraktiivsete omaduste uurimist, kus ta kasutas terminit „elektrus“.

19. sajandi lõpus tehti esimene avalik elektrivõrk Inglismaal Godalmingis. Kohaliku vesiveski külge ühendati Siemensi generaator ja mitmesuguste tulede ühendamiseks kulgesid linnast juhtmed. Nüüd elame uuel ajastul, kus me ei kujuta ette elu ilma elektrita. Ja selles vanuses seatakse meie ressurssidele piirid ja teadlased otsivad uuemaid, rohelisemaid ja leidlikumaid viise elektrienergia tootmiseks.

Kahe juhtmega pirniga ühendatud aku on lihtsaim elektrisüsteem, mida kasutame oma õpilaste õpetamiseks. Aku pakub potentsiaalset erinevust, mille tõttu juhtmetes olev laeng liigub vooluringi ümber. Kui laeng voolab, nimetame seda elektrivooluks. Voolu voolamiseks on meil vaja midagi, mis paneks laadimise liikuma, nagu aku, ja täielikku rada, et laengud ümber voolata. Kui elektriskeem ei ole täielik, avatud vooluring , vool ei voola ja seega pirn ei sütti.

Põhiahelate kolm peamist muutujat on vool , pinge (potentsiaalide erinevus) ja takistus . Selle võtab kokku Ohmi seadus: pinge = voolu x takistus. Pinge mõõdetakse voltides, voolu amprites ja takistust oomides. Voolu saab mõõta ampermeetri abil, mis asetatakse vooluringis järjestikku. Pinge mõõtmiseks peate ahelas paralleelselt ühendama voltmeetri.

Kui suurendame potentsiaalset erinevust, lisades näiteks rohkem patareisid, suureneb ka vooluringis voolav vool. Takistus on mõõta, kui raske on vool vooluahelas voolata. Kui lisame veel sibulaid, suureneb vooluahela kogutakistus. Kui suurendame takistust, on elektronidel raskem liikuda, seega vool väheneb ja sibulad tuhmiks või virvendavad.

Olulised küsimused elektriskeemide kohta

1. Mis on elekter?
2. Mis on elektriskeem?
3. Mis on avatud vooluring?
4. Milline oleks elu ilma elektrita?
5. Mis oli elektri ajaloos kõige mõjukam avastus?

Täiendavad ideed elektriahela aktiivsuse kohta / h3>

1. Paluge õpilastel kirjutada lõik, milles kirjeldatakse üksikasjalikult, mis on nende arvates elektrienergia valdkonnas kõige mõjukam avastus või leiutis.
2. Paluge õpilastel luua süžeeskeem, milles kirjeldatakse, milline oleks maailm ilma elektrita.
3. Aidake oma õpilastel koostada reklaamplakat, milles kirjeldatakse üksikasjalikult, kuidas end elektrienergia läheduses turvalisena hoida.
4. Kasuta Storyboard That luua Lülitusskeemide kontrollida disaini enne hoone üks laboris!

Elektriahelate õpetaja juhend ja õpilaste tegevused

1

Kuidas õpetada õpilastele ohutult lihtsa ahelaga vooluahelat ehitama?

Esitage materjalid selgelt välja. Rääkige õpilastele, mida iga komponent teeb — aku, pirn, juhtmed — enne alustamist. Selged selgitused aitavad õpilastel tunda end kindlalt ja ohutult.

2

Juhendage õpilasi esmalt oma ahelat kavandama.

Joonistage kiire diagramm koos. Joonistage, kuhu iga osa läheb, enne ühendamist. See visuaalne samm aitab vältida segadust ja innustab õpilasi ette mõtlema.

3

Näidake, kuidas komponente ettevaatlikult ühendada.

Demonstrige juhtmete turvalist ühendamist. Tuletage õpilastele meelde, et nad peavad komponente õrnalt käsitsema ja käsi kuivana hoidma. Kontrollige ühendusi ohutuse ja kindluse tagamiseks, et vältida lahtisi juhtmeid.

4

Julgustage õpilasi katsetama ja jälgima tulemusi.

Luba õpilastel lülitada oma ahel sisse ja vaadata, kuidas pirn põleb. Küsige, mida nad märkavad ja arutlege, miks. See suurendab põnevust ja tugevdab teadmisi elektrist.

5

Juhendage refleksiooni ohutuse ja probleemide lahendamise kohta.

Arutage, mis läks hästi ja mida saab parandada. Rääkige probleemidest (näiteks pirn ei põle) ja uurige ohutuid lahendusi. Võimaldab õpilastel kriitiliselt mõelda ja vastutustundlikult käituda.

Korduma kippuvad küsimused elektriahelate kohta. Õpetaja juhend ja õpilastegevused.

Mis on lihtne elektrivõrk?

Elektrivõrk on suletud ahel, mis võimaldab elektril voolata allikast, näiteks akust, läbi juhtmete ja seadmete nagu lambid ning tagasi allikasse. Kui ahel on katki, nimetatakse seda avatuks võrguks, ja elektrienergia ei saa voolata.

Kuidas ma saan kiiresti ja lihtsalt õpetada õpilastele elektrivõrkudest?

Alustage lihtsa tegevusega: ühendage aku lambiga juhtmetega, et näidata, kuidas elektrienergia voolab ahelas. Kasutage visuaalseid abivahendeid, nagu ahelaskeemid või storyboardid, et aidata õpilastel visualiseerida iga osa ja selle funktsiooni.

Mida juhtub, kui ahel on avatud või suletud?

Suletud ahelas voolab elektrienergia ning seadmed nagu lambid töötavad. Avatud ahelas on rada katki, seega ei saa elektrit voolata ning seadmed ei tööta.

Millised on põhikomponendid lihtsas elektrivõrgus õpilaste projektide jaoks?

Lihtne ahel sisaldab toiteallikat (akut), juhtmeid ning koormust (näiteks lambit). Mõnikord lisatakse lülitid ja mõõturid, et kontrollida või mõõta ahelat.

Kuidas takistus mõjutab lambipirni eredust ahelas?

Takistus muudab elektrivoolu voolamise keerulisemaks. Kui lisate rohkem lampe või takistusi, suureneb kogu takistus, põhjustades lambipirni nõrgemat või vilkuvat tulemust, kuna voolab vähem voolu.