Praktiske eksperimenter for at lære børn, hvordan elektriske kredsløb fungerer

Af Patti Richards
Opdateret 30. august 2022

Introduktion

At lære, hvordan elektricitet flyder, er mest effektivt, når elever bygger og eksperimenterer med rigtige kredsløb. Ved at forbinde en ladningskilde, en vej og en enhed kan børn se, hvordan elektroner bevæger sig, og hvordan spænding påvirker lysstyrke og strøm.

Lysere lyspære

I denne praktiske aktivitet bruger eleverne et simpelt kredsløb, der inkluderer et batterirum, en kontakt og en pærefatning. De begynder med et 1,5-volts batteri, observerer pærens lysstyrke, udskifter det derefter med et 3-volts batteri og sammenligner resultaterne. Øvelsen viser, hvordan højere spænding øger strømmen, hvilket gør pæren lysere. Eleverne registrerer observationer og drager konklusioner i deres videnskabelige tidsskrifter.

Opbygning af et simpelt kredsløb (inspireret af Edison)

Dette projekt genskaber den slags grundlæggende kredsløb Thomas Edison kunne have brugt. Du skal bruge en lygtepære, et lommelygtebatteri, to 6-tommers ledningslængder, tape, en lille flad metalstrimmel, to tommelfinger og en lille træblok. Træblokken fungerer som en omskifter:en tommelfinger indsættes i blokken, metalstrimlen rører ved den første takke, og en anden takke fuldender kredsløbet, når metalstrimlen trykkes ned. Ledning af batteriterminalerne til tommelfingeren, placer pæren i midten, og tape alt på plads. Når metalstrimlen rører fingerpinden, lukkes kredsløbet, og pæren lyser.

Serie og parallelle kredsløb

Ved at bruge to pæreholdere, to pærer, et D-cellebatteri med dens holder, seks isolerede ledninger (25-30 cm hver) og en videnskabelig journal, udforsker eleverne, hvordan kredsløbskonfigurationen påvirker lysstyrken og pålideligheden. Først skal du oprette et enkelt-pære-kredsløb (CircuitA) ​​med de færreste ledninger. Derefter skal du bygge et seriekredsløb med to pærer (CircuitB) og forudsige, hvad der sker, når en pære fjernes. Efter test designes et parallelt arrangement, der holder den ene pære tændt, når den anden tages ud (DiagramC). Til sidst skal du sammenligne lysstyrkeniveauer i hver konfiguration og dokumentere resultater.

Identifikation af dele af et kredsløb

Eleverne samler et grundlæggende kredsløb med en halv meter kobbertråd skåret i tre lige store segmenter, et batteri, en lille lommelygtepære med fatning, en kontakt, elektrisk tape og en saks. Fjern ca. 0,5 cm isolering fra hver ledningsende, tilslut den ene til batteriets positive pol, den anden til pærens højre side, den tredje til batteriets negative pol og kontakten, og den sidste til kontaktens anden side og pærens venstre side. At observere kredsløbets adfærd, når kontakten åbner eller lukker, hjælper eleverne med at mærke hver komponent – ​​kilde, tilslutningsledninger, switch og enhed – i deres journaler og forklare deres roller.