Elektrické Obvody

Komponenty a Jejich Použití

Zobrazit Aktivitu

Slovní Zásoba

Zobrazit Aktivitu

Časová osa

Zobrazit Aktivitu

Vytvořit Koncepční Model

Zobrazit Aktivitu

Diskuse Starter

Zobrazit Aktivitu

Základní informace o elektrických obvodech

Povaha elektřiny zmařila vědce po tisíciletí a byla skutečně pochopena teprve za posledních 200 let. Starověcí Řekové si poprvé všimli jevu travních semen, která se drží jantaru (zkamenělá stromová míza) poté, co byl jantar potřen zvířecí kožešinou. To je něco, co bychom později objevili jako statickou elektřinu . Termín elektřina pochází z latinského slova pro jantar, electrum a byl poprvé používán sirem Thomasem Brownem v 1600s po studiích Williama Gilberta o atraktivních vlastnostech jantaru, kde používal termín “electro”.

V pozdní 19. století, první veřejná elektrická síť byla vyrobena v Godalming, Anglie. Generátor Siemens byl připojen k místnímu vodnímu mlýnu a městem vedly dráty, které spojovaly různá světla. Nyní žijeme v novém věku, kdy si bez elektřiny nedokážeme představit život. A v tomto věku jsou na naše zdroje kladeny limity a vědci hledají novější, zelenější a vynalézavější způsoby výroby elektřiny.

Baterie připojená k žárovce se dvěma dráty je nejjednodušší z elektrických systémů, které používáme k zahájení výuky našich studentů. Baterie poskytuje potenciální rozdíl, který způsobuje, že se náboj v drátech pohybuje kolem obvodu. Když náboj teče, říkáme tomu elektrický proud. Aby proud mohl proudit, potřebujeme něco, aby se náboj pohyboval, jako je baterie, a úplnou cestu k nabití nábojů. Pokud elektrický obvod není kompletní, přerušený obvod , proud nebude protékat a žárovka se nerozsvítí.

Tři hlavní proměnné v základních obvodech jsou proud , napětí (rozdíl potenciálů) a odpor . Toto je shrnuto Ohmovým zákonem: napětí = proud x odpor. Napětí se měří ve voltech, proud v ampérech a odpor v ohmech. Proud můžete měřit pomocí ampérmetru, který je zapojen do série v obvodu. K měření napětí je třeba zapojit voltmetr paralelně do obvodu.

Pokud zvětšíme potenciální rozdíl, například přidáním více baterií, zvýší se také proud tekoucí v obvodu. Odpor je měřítkem toho, jak je obtížné proudit proudem v obvodu. Pokud přidáme více žárovek, zvýší se celkový odpor v obvodu. Pokud zvýšíme odpor, je obtížnější pohybovat se elektrony, takže proud klesá a žárovky budou tlumenější nebo blikající.

Základní otázky pro elektrické obvody

1. Co je elektřina?
2. Co je elektrický obvod?
3. Co je otevřený obvod?
4. Jak by vypadal život bez elektřiny?
5. Jaký byl nejvlivnější objev v historii elektřiny?

Nápady na další činnost elektrického obvodu / h3>

1. Nechte studenty napsat odstavec s podrobnostmi o tom, co považují za nejvlivnější objev nebo vynález v oblasti elektřiny.
2. Nechte studenty vytvořit scénář, který popisuje, jaký by byl svět bez elektřiny.
3. Nechte své studenty, aby vytvořili plakátový scénář s podrobnostmi o tom, jak se chránit před elektřinou.
4. Použijte Storyboard That k vytvoření schémat obvodů ke kontrole návrhu, než začnete stavět v laboratoři!

Jak na to s elektrickými obvody - Průvodce pro učitele a aktivity pro studenty

1

Jak učit studenty, aby bezpečně sestavili jednoduchý sériový obvod?

Jasně představte materiály. Řekněte studentům, co dělá každá součástka—baterie, žárovka, dráty—než začnou. Jasná vysvětlení pomáhají studentům cítit se sebejistě a bezpečně.

2

Vedu studenty, aby si nejdříve naplánovali rozložení obvodu.

Nakreslete společně rychlý diagram. Nakreslete, kam každý díl přijde na papír, před připojením čehokoliv. Tento vizuální krok zabrání zmatku a pomůže studentům přemýšlet dopředu.

3

Ukažte, jak bezpečně připojit součástky.

Ukažte, jak pevně spojit dráty. Připomeňte studentům, aby s díly zacházeli opatrně a drželi ruce suché. Zkontrolujte spojení z hlediska bezpečnosti a pevnosti, abyste předešli volným drátům.

4

Podporujte studenty, aby testovali a sledovali výsledky.

Nechte studenty spustit svůj obvod a sledovat, jak žárovka svítí. Požádejte je, aby si všimli, co se děje, a diskutovali proč. Toto buduje vzrušení a upevňuje učení o elektřině.

5

Vedení reflexe o bezpečnosti a odstraňování problémů.

Diskutujte, co šlo dobře a co by se dalo zlepšit. Promluvte o problémech (např. když žárovky nesvítí) a navrhněte bezpečná řešení. Posiluje schopnost studentů kriticky myslet a jednat zodpovědně.

Často kladené otázky o příručce pro učitele elektrických obvodů a aktivitách pro studenty

Co je elektrický obvod v jednoduchých termínech?

Elektrický obvod je uzavřená smyčka, která umožňuje proudu proudit ze zdroje, například baterie, přes vodiče a zařízení, jako jsou žárovky, a vrátit se zpět ke zdroji. Pokud je smyčka přerušena, nazývá se to otevřený obvod a proud nemůže téct.

Jak mohu rychle a snadno učit žáky o elektrických obvodech?

Začněte základní aktivitou: připojte baterii k žárovce pomocí vodičů a ukažte, jak proud prochází obvodem. Použijte vizuální pomůcky, jako jsou schémata obvodů nebo storyboardy, které pomohou žákům vizualizovat každou část a její funkci.

Co se stane, když je obvod otevřený vs. uzavřený?

V uzavřeném obvodu proud prochází a zařízení, jako jsou žárovky, fungují. V otevřeném obvodu je cesta přerušena, a proud nemůže téct, takže zařízení nefungují.

Jaké jsou hlavní součásti základního elektrického obvodu pro studentské projekty?

Základní obvod zahrnuje zdroj napájení (baterii), vodiče a zátěž (například žárovku). Někdy jsou přidány spínače a měřiče pro ovládání nebo měření obvodu.

Jak odpor ovlivňuje jasnost žárovky v obvodu?

Odpor ztěžuje tok proudu. Pokud přidáte více žárovek nebo odporů, celkový odpor se zvýší, což způsobí, že žárovky budou slabší nebo blikají, protože jimi protéká méně proudu.