אנרגיה חשמלית היא חלק עיקרי בחיים המודרניים, אך לעתים קרובות היא לא מובנת היטב. ישבנו כולנו במהלך סופת רעמים ותהינו על כוחו הברק של קטלנית. כולנו יודעים לא לגעת בשקעים בידיים רטובות, אך האם אנו מבינים מדוע הידיים שלנו צריכות להיות יבשות? חשמל שולט בתפקודים עיקריים רבים בגופנו, במיוחד במוח ובמערכת העצבים, והוא גם משאב רב-תכליתי המשמש בבתים ובעסקים בכל רחבי העולם. הפעילויות הבאות יסייעו לתלמידים להבין את היסוד של מעגלי חשמל וכיצד החשמל משפיע על חיינו מדי יום.
פעילויות סטודנטים עבור מעגלים חשמליים
מידע רקע על מעגלי חשמל
אופי החשמל מבולבל את המדענים במשך אלפי שנים והיה מובן רק ב -200 השנים האחרונות. היוונים הקדמונים הבחינו לראשונה בתופעה של זרעי דשא שנדבקו בענבר (מוהל עץ מאובן) לאחר שהענבר התחכך בפרווה של בעלי חיים. זה דבר שנגלה מאוחר יותר כחשמל סטטי . המונח חשמל בא מהמילה הלטינית ענבר, electrum , והיה בשימוש לראשונה על ידי סר תומאס בראון בשנות ה- 1600 לאחר מחקריו של ויליאם גילברט על תכונותיו האטרקטיביות של ענבר, שם השתמש במונח "חשמליות".
בסוף המאה ה -19 הוקמה רשת החשמל הציבורית הראשונה בגודאלמינג, אנגליה. גנרטור סימנס התחבר לטחנת מים מקומית וחוטים עברו בעיירה לחיבור אורות שונים. כעת אנו חיים בעידן חדש בו איננו יכולים לדמיין את החיים ללא חשמל. ובעידן זה, ישנם גבולות המוטלים על המשאבים שלנו ומדענים מחפשים דרכים חדשות, ירוקות וממציאות יותר לייצור חשמל.
סוללה המחוברת לנורה עם שני חוטים היא הפשוטה ביותר במערכות החשמל בהן אנו משתמשים כדי להתחיל ללמד את התלמידים שלנו. הסוללה מספקת הבדל פוטנציאלי הגורם לטעינה בחוטים לנוע סביב המעגל. כאשר המטען זורם אנו קוראים לזה זרם חשמלי. על מנת שהזרם יזרום, אנו זקוקים למשהו שיבצע את המטען, כמו סוללה, ונתיב שלם למטענים לזרום סביב. אם המעגל החשמלי אינו שלם, מעגל פתוח , הזרם לא יזרום, וכך הנורה לא תידלק.
שלושת המשתנים העיקריים במעגלים היסודיים הם זרם , מתח (הפרש פוטנציאל) והתנגדות . זה מסכם על ידי החוק של אוהם: מתח = התנגדות זרם x. המתח נמדד בוולטים, זרם במגברים והתנגדות באוהמס. ניתן למדוד זרם באמצעות מד זרם המוצב בסדרה במעגל. כדי למדוד מתח, אתה צריך לחבר מד מתח במקביל במעגל.
אם נגדיל את ההפרש הפוטנציאלי, על ידי הוספת סוללות נוספות למשל, אז הזרם הזורם במעגל יגדל גם הוא. התנגדות היא מדד לכמה קשה לזרם במעגל. אם נוסיף עוד נורות, ההתנגדות הכוללת במעגל גדלה. אם נגדיל את ההתנגדות, קשה יותר לאלקטרונים לנוע, כך שהזרם פוחת והנורות יהיו עמומות יותר או מהבהבות.
שאלות מהותיות למעגלי חשמל
- מהו חשמל?
- מהו מעגל חשמל?
- מהו מעגל פתוח?
- איך ייראו החיים ללא חשמל?
- מה הייתה התגלית המשפיעת ביותר בתולדות החשמל?
רעיונות נוספים למעגלים חשמליים
- בואו לתלמידים לכתוב פסקה המפרטת את מה שהם חושבים שהיא התגלית או ההמצאה המשפיעים ביותר בתחום החשמל.
- תן לתלמידים ליצור לוח התיאור שמתאר איך העולם היה נראה ללא חשמל.
- בוא לתלמידים שלך להכין לוח מודעות של פוסטר המפרט כיצד לשמור על עצמך סביב חשמל.
- השתמש ב- Storyboard That כדי ליצור דיאגרמות מעגל לבדיקת עיצוב לפני בניית אחת במעבדה!
מדריך למורה ופעילויות לתלמידים בנושא מעגלים חשמליים
איך ללמד תלמידים לבנות מעגל פשוט בסדרה באופן בטוח
הציגו את החומרים בבירור. ספרו לתלמידים מה עושה כל רכיב—סוללה, נורה, חוטים—לפני שהם מתחילים. הסברים ברורים עוזרים לתלמידים להרגיש בטוחים ובטוחים.
הנחו את התלמידים לתכנן תחילה את פריסת המעגל.
שרטטו יחד דיאגרמה מהירה. ציירו היכן כל חלק ממוקם על הנייר לפני חיבור כל דבר. שלב חזותי זה מונע בלבול ועוזר לתלמידים לחשוב קדימה.
הראו איך לחבר מרכיבים בזהירות.
הדגימו חיבור חוטים באופן בטוח. תזכירו לתלמידים לטפל במרכיבים בעדינות ולשמור על ידיים יבשות. בדקו את החיבורים לביטחון והידוק כדי למנוע חוטים רופפים.
עודדו את התלמידים לבדוק ולצפות בתוצאות.
תנו לתלמידים להדליק את המעגל ולראות את הנורה נדלקת. בקשו מהם לשים לב למה שקורה ולדון מדוע. זה מייצר התרגשות ומחזק את הלמידה על חשמל.
הנחו שיקוף על בטיחות ופתרון תקלות.
דונו במה שהלך טוב ומה אפשר לשפר. דברו על בעיות כלשהן (כמו נורות שאינן נדלקות) וחשבו על פתרונות בטוחים. זה מאפשר לתלמידים לחשוב באופן ביקורתי ולפעול באחריות.
שאלות נפוצות על מדריך למורה ופעילויות לתלמידים בנושא מעגלים חשמליים
מהו מעגל חשמלי במונחים פשוטים?
מעגל חשמלי הוא לולאה סגורה המאפשרת לחשמל לזרום ממקור, כמו סוללה, דרך חוטים ומכשירים כמו נורות, וחזרה למקור. אם הלולאה נשברת, נקרא לזה מעגל פתוח, והחשמל לא יכול לזרום.
איך אפשר ללמד תלמידים על מעגלים חשמליים במהירות ובקלות?
תחיל בפעילות בסיסית: חיבור סוללה לנורה באמצעות חוטים כדי להראות איך החשמל זורם במעגל. השתמש בעזרים ויזואליים כמו דיאגרמות מעגל או סיפורונים כדי לעזור לתלמידים לדמיין כל חלק ותפקידו.
מה קורה אם מעגל פתוח לעומת מעגל סגור?
במעגל סגור, החשמל זורם והתקנים כמו נורות פועלים. במעגל פתוח, הנתיב נשבר, ולכן החשמל לא זורם והתקנים לא יפעלו.
מהם הרכיבים המרכזיים של מעגל חשמלי בסיסי לפרויקטים של תלמידים?
מעגל בסיסי כולל מקור כוח (סוללה), חוטים ועומס (כגון נורה). לפעמים מוסיפים מתגים ומדדים לבקרה ולמדידה של המעגל.
איך ההתנגדות משפיעה על בהירות הנורה במעגל?
ההתנגדות מקשה על זרימת החשמל. אם תוסיף יותר נורות או נגד, ההתנגדות הכוללת תגדל, וגורמת לנורות להיות כהות יותר או להבהב כי פחות זרם זורם.
- Bangkok traffic jam • Keng Susumpow • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- battery • Razor512 • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Bulb • rivalslayer • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Carbon Composition Resistor • nao904 • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Current Indicator • Robbie1 • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- GO • planetlight • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- insulator • tuba_squad • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Motor • Podknox • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- PUSH • Steve Snodgrass • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Radio • EgoAnt • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Switch • lamdogjunkie • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Wooden Board. • Knut Burmeister • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
© 2025 - Clever Prototypes, LLC - כל הזכויות שמורות.
StoryboardThat הוא סימן מסחרי של Clever Prototypes , LLC , ורשום במשרד הפטנטים והסימנים המסחריים בארה"ב