διαπιστώσουν πειραματικά τον σωστό τρόπο σύνδεσης ενός λαμπτήρα με τους πόλους μιας μπαταρίας σε ένα κύκλωμα Θεωρητικό υπόβαθρο

Transcript

1 (3α) Σύνδεση σε σειρά Στόχοι των δραστηριοτήτων Οι μαθητές θα πρέπει να είναι σε θέση να: διαπιστώσουν πειραματικά τον σωστό τρόπο σύνδεσης ενός λαμπτήρα με τους πόλους μιας μπαταρίας σε ένα κύκλωμα φτιάχνουν ηλεκτρικό κύκλωμα σε σειρά Θεωρητικό υπόβαθρο Ο λαμπτήρας στο κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα φωτοβολεί λόγω της ροής του ηλεκτρικού ρεύματος. Το ηλεκτρικό ρεύμα μεταφέρει ενέργεια από την ηλεκτρική πηγή στον λαμπτήρα. Στον λαμπτήρα η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα και σε φωτεινή ενέργεια. Για να φτιάξουμε ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα χρειαζόμαστε έναν λαμπτήρα, μία πηγή και 2 καλώδια. Εάν θελήσουμε να συνδέσουμε ένα δεύτερο λαμπτήρα στο απλό ηλεκτρικό κύκλωμα, μπορούμε να το κάνουμε με δύο τρόπους: συνδέοντας το δεύτερο λαμπτήρα σε σειρά με τον πρώτο, συνδέοντας το δεύτερο λαμπτήρα παράλληλα με τον πρώτο. Επιμέλεια: ΝΙΚΑΣ ΘΩΜΑΣ-Φυσικός M.Sc. ΓΚΟΛΙΑ ΕΙΡΗΝΗ Εκπαιδευτικός Πρωτοβάθμιας Εκπαίδευσης M.Sc. Τηλ. ΕΚΦΕ Αγίων Αναργύρων: URL: Blog:real-chemistry.blogspot.gr

2 Στη σύνδεση σε σειρά οι δύο λαμπτήρες διαρρέονται από το ίδιο ρεύμα. Με τη σύνδεση του δεύτερου λαμπτήρα η συνολική αντίσταση του κυκλώματος, η δυσκολία δηλαδή της κίνησης των ελεύθερων ηλεκτρονίων, μεγαλώνει με αποτέλεσμα να μειώνεται η ένταση του ρεύματος. Στη σύνδεση σε σειρά η φωτεινότητα της ακτινοβολίας κάθε λαμπτήρα εξαρτάται από το πλήθος των λαμπτήρων που είναι συνδεδεμένοι στο κύκλωμα. Αν το σύρμα από βολφράμιο σε έναν από τους λαμπτήρες κοπεί τότε θα διακοπεί η ροή του ρεύματος στο κύκλωμα, οπότε θα σταματήσει να φωτοβολεί και ο άλλος λαμπτήρας. Συνδέοντας δύο λαμπτήρες σε σειρά: Αυξάνεται η αντίσταση Μειώνεται η ένταση Α. Τρόπος σύνδεσης απλού ηλεκτρικού κυκλώματος: Χρειαζόμαστε: 2 «κροκοδειλάκια» (καλώδια) 1 λαμπτήρα πυρακτώσεως (καταναλωτής) 1 μπαταρία 1,5 Volt (πηγή) 1. Συνδέουμε τον έναν πόλο της μπαταρίας 1,5V με το άκρο του καλωδίου (κροκοδειλάκι). 2. Με το άλλο άκρο του καλωδίου (κροκοδειλάκι) συνδέουμε την πρώτη επαφή του λαμπτήρα. 3. Συνδέουμε τη δεύτερη επαφή του λαμπτήρα με το άκρο άλλου καλωδίου. 4. Με το δεύτερο άκρο του καλωδίου συνδέουμε το δεύτερο πόλο της μπαταρίας

3 Χρειαζόμαστε: 3 «κροκοδειλάκια» 2 λαμπτήρες πυρακτώσεως 1 μπαταρία 4,5 Volt Β. Τρόπος σύνδεσης 2 λαμπτήρων σε σειρά: 1. Συνδέουμε τον έναν πόλο της μπαταρίας με το άκρο ενός καλωδίου (κροκοδειλάκι. 2. Με το άλλο άκρο του καλωδίου (κροκοδειλάκι) συνδέουμε μία επαφή του λαμπτήρα. 3. Συνδέουμε τη δεύτερη επαφή του λαμπτήρα με το άκρο άλλου καλωδίου (κροκοδειλάκι). 4. Με το ελεύθερο άκρο του δεύτερου καλωδίου (κροκοδειλάκι) συνδέουμε την επαφή ενός νέου λαμπτήρα. 5. Συνδέουμε τη δεύτερη επαφή του δεύτερου λαμπτήρα με το άκρο από τρίτο καλώδιο (κροκοδειλάκι). 6. Με το ελεύθερο άκρο του τρίτου καλωδίου (κροκοδειλάκι) συνδέουμε τον ελεύθερο πόλο της μπαταρίας Στη σύνδεση σε σειρά η ροή του ρεύματος διακόπτεται όταν αποσυνδέσουμε το ένα λαμπάκι.

4 Εκτιμώμενη διάρκεια πραγματοποίησης της άσκησης: 45 λεπτά 1 η Πειραματική διαδικασία: Σχεδίασε στο διπλανό πλαίσιο ένα σχηματικό διάγραμμα ηλεκτρικού κυκλώματος, χρησιμοποιώντας τα παρακάτω σύμβολα: Βήμα 1 ο Βήμα 2 ο Φτιάξτε τώρα το παραπάνω απλό κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα, έχοντας στη διάθεσή σας: 2 «κροκοδειλάκια» (καλώδια) 1 λυχνιολαβή με έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως ή 1 λαμπτήρα πυρακτώσεως (καταναλωτής) 1 μπαταρία 1,5 Volt (πηγή) Συμβουλή: Συνδέουμε τον έναν πόλο της μπαταρίας με το ένα άκρο από το κροκοδειλάκι και το άλλο άκρο (από το κροκοδειλάκι) με τη λυχνιολαβή ή την επαφή του λαμπτήρα. Ομοίως συνδέουμε και το δεύτερο κροκοδειλάκι. Όταν συνδεθούν με σύρμα τα άκρα μιας μπαταρίας με τα άκρα ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως αυτός. Μέσα στο σύρμα και στο λαμπτήρα κινούνται με κατεύθυνση από τον πόλο, καθώς τα απωθούνται, προς τον πόλο, καθώς τα ετερώνυμα έλκονται. 2 η Πειραματική διαδικασία: Βήμα 3 ο Κρατώντας στην άκρη το απλό κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα που φτιάξατε παραπάνω, φτιάξτε ένα δεύτερο απλό κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα, έχοντας στη διάθεσή σας: 2 «κροκοδειλάκια» 1 λυχνιολαβή με έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως 1 μπαταρία 4,5 Volt Όταν συνδεθούν με σύρμα τα άκρα μιας μπαταρίας περισσότερων Volt με τα άκρα ενός λαμπτήρα η ροή ηλεκτρονίων αυξάνεται με αποτέλεσμα την παροχή μεγαλύτερης ηλεκτρικής. Έτσι, αυξάνεται η του νήματος του λαμπτήρα, με αποτέλεσμα αυτός να φωτοβολεί.

5 Εκτιμώμενη διάρκεια πραγματοποίησης της άσκησης: 20 λεπτά 3 η Πειραματική διαδικασία: Σχεδίασε στο διπλανό πλαίσιο ένα σχηματικό διάγραμμα ηλεκτρικού κυκλώματος με δύο λαμπτήρες, χρησιμοποιώντας τα παρακάτω σύμβολα: Βήμα 1 ο Βήμα 2 ο Φτιάξτε τώρα το παραπάνω κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα, έχοντας στη διάθεσή σας: 3 «κροκοδειλάκια» (καλώδια) 2 λυχνιολαβές με έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως ή 2 λαμπτήρες πυρακτώσεως (καταναλωτές) 1 μπαταρία 4,5 Volt (πηγή) Παρατηρήσεις Παρατηρούμε ότι οι λαμπτήρες φωτοβολούν μόλις συνδεθούν τα άκρα του κυκλώματος με τους πόλους της. Εάν αποσυνδέσω το κροκοδειλάκι από τον έναν πόλο της μπαταρίας παρατηρούμε ότι δε ούτε ο ένας, ούτε ο άλλος. Εάν αποσυνδέσω το κροκοδειλάκι από το άκρο του λαμπτήρα παρατηρούμε πάλι ότι δε ούτε ο πρώτος αλλά ούτε και ο δεύτερος. Όταν όλες οι συσκευές είναι συνδεδεμένες η μία μετά την άλλη τότε λέμε ότι έχουμε σύνδεση. Αν αποσυνδέσουμε μία από τις συσκευές ή το κύκλωμα κοπεί σε ένα σημείο, τότε η ροή του ηλεκτρικού ρεύματος και όλες οι συσκευές παύουν να. Επιμέλεια: ΝΙΚΑΣ ΘΩΜΑΣ-Φυσικός M.Sc. ΓΚΟΛΙΑ ΕΙΡΗΝΗ Εκπαιδευτικός Πρωτοβάθμιας Εκπαίδευσης M.Sc. Τηλ. ΕΚΦΕ Αγίων Αναργύρων: URL: Blog:real-chemistry.blogspot.gr