V-ați întrebat vreodată despre diferența dintre baterii și electricitatea de la prizele de perete sau despre cum să creați un circuit?

science

Veți afla despre electroni și curent electric, baterii, circuite și multe altele pe această pagină!

Proiecte de știință a circuitelor

Construiește un circuit

Cum se face un circuit? Un circuit este o cale pe care curge electricitatea. Începe de la o sursă de alimentare, ca o baterie, și curge printr-un fir către un bec sau alt obiect și înapoi către cealaltă parte a sursei de alimentare. Vă puteți construi propriul circuit și puteți vedea cum funcționează cu acest proiect!

De ce ai nevoie:

  • Bec mic (sau bec cu lanternă)
  • 2 baterii (cu tensiunea corectă pentru becul dvs.)
  • 2 fire de aligator sau folie de aluminiu *
  • Agrafe
  • Bandă electrică (Scotch®tape funcționează și)
  • Suport bec (opțional)
  • Suporturi pentru baterii (opțional **)

* Pentru a utiliza folie în loc de fire, tăiați 2 benzi fiecare de 6 "lungime și 3" lățime. Împingeți fiecare strâns de-a lungul marginii lungi pentru a face o bandă subțire.)
** Pentru a utiliza agrafe în loc de suporturi pentru baterii, lipiți un capăt al unei agrafe pe fiecare capăt al bateriei, folosind benzi subțiri de bandă. Apoi conectați firele la agrafe.

Partea 1 - Realizarea unui circuit:

  1. Conectați un capăt al fiecărui fir la șuruburile de pe baza suportului becului. (Dacă folosiți folie, rugați un adult să vă ajute să deșurubați fiecare șurub suficient pentru a se potrivi sub o bandă de folie.)
  2. Conectați capătul liber al unui fir la capătul negativ („-“) al unei baterii. Se întâmplă ceva?
  3. Atașați capătul liber al celuilalt fir la capătul pozitiv („+”) al bateriei. Acum ce se întâmplă?

Partea 2 - Adăugarea de energie

  1. Deconectați bateria de la circuitul dvs. Puneți o baterie astfel încât capătul „+” să fie îndreptat în sus, apoi așezați cealaltă baterie lângă ea, astfel încât capătul „-” plat să fie îndreptat în sus. Bandați cu bandă în jurul mijlocului bateriilor pentru a le ține împreună.
  2. Setați o agrafă pe baterii astfel încât să conecteze capătul „+” al unuia la capătul „-” al celuilalt. Bandați agrafa în loc cu o bucată îngustă de bandă (nu lipiți peste capetele metalice ale bateriei).
  3. Întoarceți bateriile și lipiți un capăt al unei agrafe pe fiecare dintre baterii. Acum puteți conecta câte un fir la fiecare agrafă. (Partea inferioară a acumulatorului trebuie să aibă doar o agrafă - nu conectați un fir la acesta.)
  4. Conectați capetele libere ale firelor la bec.

(Notă: În loc de pașii 1-3, puteți utiliza două baterii în suporturile pentru baterii și le puteți conecta împreună cu un singur fir.)

Ce s-a întâmplat:

Bateriile furnizează energie electrică. Când sunt conectați corect, pot „alimenta” lucruri, cum ar fi o lanternă, un ceas cu alarmă, un radio ... chiar și un robot!

De ce nu s-a aprins becul când l-ați conectat la un capăt al bateriei cu un fir?

Electricitatea unei baterii trebuie să curgă într-un capăt (capătul negativ sau „-”) și să revină prin capătul pozitiv („+”) pentru a funcționa.

Ceea ce ați construit cu bateria, firul și becul la pasul 3 se numește circuit deschis.

Pentru ca electricitatea să înceapă să curgă, aveți nevoie de un circuit inchis. Electricitatea este cauzată de particule minuscule cu sarcini negative, numite electroni.

Când un circuit este complet sau închis, electronii pot să curgă de la un capăt al bateriei în jurul valorii, prin fire, până la celălalt capăt al bateriei. Pe parcurs, va transporta electronii către obiectele electrice care sunt conectate la acesta - cum ar fi becul - și le va face să funcționeze!

În partea a doua, ați adăugat o altă baterie. Acest lucru ar fi trebuit să facă becul să ardă mai puternic, deoarece două baterii împreună pot furniza mai multă energie electrică decât o singură!

Clema de hârtie din partea de jos a acumulatorului a permis curgerea electricității între baterii, făcând fluxul de electroni mai puternic.

Vedeți cum funcționează circuitele închise și deschise pentru a permite sau a opri curgerea electricității?

Izolator sau conductor?

Materialele prin care electricitatea poate circula sunt conductori de apel. Materialele care opresc curgerea electricității se numesc izolatori.

Puteți afla ce lucruri din jurul casei dvs. sunt conductoare și care sunt izolatoare folosind circuitul pe care l-ați făcut în ultimul proiect pentru a le testa!

De ce ai nevoie:

  • Circuit cu bec și 2 baterii
  • Sârmă cu aligator suplimentar (sau sârmă din folie de aluminiu *)
  • Obiecte de testat (din metal, sticlă, hârtie, lemn și plastic)
  • Foaie de lucru (opțional)

Ce faci:

  1. Deconectați unul dintre fire de la acumulator. Conectați un capăt al noului fir la baterie. Ar trebui să aveți două fire cu capete libere (între bec și acumulator).
  2. Ați făcut un circuit deschis și becul nu ar trebui să se aprindă. Apoi veți testa obiecte pentru a vedea dacă sunt conductori sau izolatori. Dacă obiectul este un conductor, becul se va aprinde. Este un izolator, nu se va aprinde. Pentru fiecare obiect, ghiciți dacă credeți că fiecare obiect va completa circuitul și va aprinde becul sau nu.
  3. Conectați capetele firelor libere la un obiect și vedeți ce se întâmplă. Unele obiecte pe care le-ați putea testa sunt o agrafă, o pereche de foarfece (încercați lamele și mânerele separat), un pahar, un vas de plastic, un bloc de lemn, jucăria preferată sau orice altceva la care vă puteți gândi.

Ce s-a întâmplat:

Înainte de a testa fiecare obiect, ghiciți dacă va face becul să se aprindă sau nu. Dacă da, obiectul la care atingeți firele este un conductor.

Becul se aprinde deoarece conductorul completează sau se închide, circuitul și electricitatea pot curge de la baterie la bec și de a reveni la baterie! Dacă nu se aprinde, obiectul este un izolator și oprește fluxul de energie electrică, la fel ca un circuit deschis.

Când ați configurat circuitul la pasul 1, acesta a fost un circuit deschis. Electronii nu puteau curge până la capăt, deoarece două dintre fire nu se atingeau. Electronii au fost întrerupți.

Când ați plasat un obiect din metal între cele două fire, metalul a închis sau a completat circuitul - electronii ar putea curge peste obiectul metalic pentru a ajunge de la un fir la altul! Obiectele care au finalizat circuitul au făcut ca becul să se aprindă. Aceste obiecte sunt conductori. Ei conduc electricitatea.

Majoritatea celorlalte materiale, precum plasticul, lemnul și sticla sunt izolatoare. Un izolator într-un circuit deschis nu completează circuitul, deoarece electronii nu pot curge prin el! Becul nu s-a aprins când ați pus un izolator între fire.

Dacă folosiți fire sau agrafe de aligator, aruncați o privire bună la ele. În interior sunt fabricate din metal, dar au plastic în jurul exteriorului. Metalul este un bun dirijor. Plasticul este un bun izolator. Plasticul înfășurat în jurul firului ajută la menținerea electronilor care curg de-a lungul firului metalic, blocându-i să se transfere către alt obiect în afara firelor.

Lecția de știință a circuitelor

Ce este electricitatea?

Totul din jurul tău este alcătuit din mici particule numite atomi.

Atomii au în interiorul lor particule chiar mai mici numite electroni. Electronii au întotdeauna o sarcină negativă.

Când electronii se mișcă, produc electricitate!

Electricitatea este mișcarea sau fluxul de electroni de la un atom la altul. Nu vă faceți griji dacă acest lucru pare complicat. Este!

Electronii sunt numiți particule subatomice, ceea ce înseamnă că ceea ce fac se întâmplă în interiorul atomilor, deci este o știință destul de complicată.

Îți amintești că ai învățat despre magneți? Au sarcini pozitive și negative, iar sarcinile opuse (+ ”și“ - ”) sunt atrase una de cealaltă. Ei bine, este la fel pentru încărcăturile electrice. Electronii încărcați negativ încearcă să se potrivească cu sarcini pozitive din alte obiecte.

Cum se mișcă electronii de la un atom la altul?

Plutesc în jurul atomilor lor până când primesc suficientă energie electrică pentru a fi împinși.

Energia care îi face să se miște provine dintr-o sursă de energie, cum ar fi o baterie sau o priză electrică.

Acest lucru funcționează în același mod în care apa curge printr-un furtun când porniți robinetul.

Când porniți un comutator sau conectați un aparat, electronii curg prin fire și ies ca energie electrică, pe care uneori o numim „energie”.

Probabil știți ce anume utilizează unele articole electronice baterii și unele pot fi conectate la o priză de perete.

Care este diferența? Electricitatea care vine de la prizele din casa dvs. este foarte puternică - are o mulțime de electroni care curg cu multă energie.

Se numește alternativ actual, sau AC. Electronii din curent alternativ se deplasează înainte și înapoi foarte repede (cât de repede poate călători lumina) prin fire de-a lungul a sute de kilometri, de la centrale mari la prizele încorporate în pereții caselor și clădirilor.

Deoarece curentul alternativ este atât de puternic, poate fi, de asemenea, foarte periculos. Nu ar trebui să atingeți niciodată o linie de alimentare sau să vă lipiți degetele sau alte obiecte decât prize electrice în prize. Puteți primi un șoc mare care vă poate afecta din cauza curenților puternici care curg prin fire și prize.

Bateriile oferă o formă mult mai puțin puternică de energie electrică numită curent continuu sau curent continuu. În curent continuu, electronii se deplasează doar într-o singură direcție - de la capătul negativ (-) sau terminal, la terminalul pozitiv (+), prin baterie și retrag din nou capătul „-”.

Curentul care curge prin firele conectate la baterii este mult mai sigur decât curentul alternativ.

De asemenea, este foarte util pentru alimentarea lucrurilor mici, cum ar fi telefoanele mobile, aparatele de radio, ceasurile, jucăriile și multe altele.

Totul despre circuite

Un circuit este o cale pe care curge electricitatea. Dacă calea este ruptă, se numește circuit deschis și electronii nu pot circula tot timpul. Dacă circuitul este complet, acesta este un circuit închis și electronii pot circula de la un capăt al sursei de energie (cum ar fi o baterie), printr-un fir, până la celălalt capăt al sursei de energie. Într-un circuit de baterie, capetele pozitive și negative ale unei baterii trebuie conectate printr-un circuit pentru a împărtăși electronii cu un bec sau alt obiect conectat la circuit.

Un comutator este ceva care vă permite să deschideți și să închideți un circuit. Dacă porniți un comutator de lumină în casa dvs., închideți sau completați circuitul. În interiorul peretelui, comutatorul completează un circuit și curge electricitatea către lumină. Când opriți lumina, circuitul se deconectează (acum este circuit deschis), electronii nu mai curg, iar lumina se stinge.

Electronii încărcați negativ despre care am vorbit mai sus nu pot „sări” în jur pentru a se potrivi cu sarcini pozitive - se pot deplasa doar de la un atom la altul. De aceea, circuitele trebuie să fie complete pentru a funcționa.

Viața fără electricitate

S-a stins vreodată electricitatea acolo unde locuiți?

Uneori vântul puternic și furtunile pot doborî liniile electrice (stâlpi înalți care țin fire groase prin care curge electricitatea), rupând fluxul de energie electrică.

Când se întâmplă acest lucru, electronii încetează să curgă și nu pot ajunge oriunde se îndreptau. Când nu curge electricitate în casa ta, niciuna dintre lumini sau prize nu va funcționa!

Dacă este întuneric afară, va fi și întuneric.

Calculatoarele, telefoanele, microundele, aparatele de radio și alte lucruri care trebuie conectate pentru a funcționa nu vor mai funcționa.

Dacă ați pierdut puterea înainte, puteți descrie cum a fost?

Ați făcut ceva care a fost întrerupt?

A trebuit să folosiți lumânări pentru a vedea?

Dacă nu ați mai experimentat niciodată o întrerupere a curentului electric, încercați să vă gândiți la toate lucrurile pe care le faceți în fiecare zi și care necesită electricitate.

Cum ți s-ar schimba ziua dacă nu ai avea energie electrică? Există lucruri pe care le-ați putea folosi și care sunt alimentate cu baterii?

  • Consultați această lecție de știință pentru a afla mai multe despre energie și diferite tipuri de electricitate.

Cuvinte științifice

Electroni- particule minuscule în interiorul atomilor care au întotdeauna o sarcină negativă. Acestea cauzează electricitatea.

Actual- electroni care curg pentru a produce electricitate.

Circuit deschis- o cale ruptă pe care electronii nu sunt capabili să curgă de-a lungul.

Circuit inchis- o cale neîntreruptă pe care electronii o pot curge de-a lungul unei surse de energie înapoi la celălalt capăt al sursei de energie.

Postări asemănatoare

Beneficiile mele pentru știință sunt GRATUITE! Plasați comanda în timp ce sunteți conectat la contul dvs. Home Science Tools și veți câștiga automat până la 6% înapoi atunci când comanda dvs. este expediată!