Engagerende 5. klasses Science Fair-projekter på batterikredsløb

Af Stephen Benham, Opdateret 30. august 2022

Elektriske kredsløb gør det muligt for elektricitet at rejse fra en strømkilde - såsom et batteri - til en enhed og tilbage igen. Ved at eksperimentere med forskellige ledningskonfigurationer kan eleverne observere, hvordan spænding og strøm opfører sig, hvilket giver en engagerende videnskabsmesseudforskning.

Batteri parallelle kredsløb

Parallelle ledninger er almindelige i husholdningskredsløb, fordi det holder spændingen uændret, mens den øger den samlede kapacitet. For et projekt i femte klasse skal du parre to identiske batterier. Tilslut den positive pol på det første batteri til den positive pol på det andet, og gør det samme for de negative poler. Sæt en pære på de kombinerede terminaler på det parallelle par, og bemærk, hvor længe den lyser. Tilslut derefter et enkelt batteri med samme spænding til en anden pære. Det parallelle par skal forsyne sin pære med strøm i omtrent det dobbelte af varigheden af enkeltbatteripæren, hvilket viser dobbelt udholdenhed.

Batteriseriekredsløb

En serieforbindelse tilføjer spændingerne for hver celle, mens kapaciteten holdes den samme. For eksempel producerer tre 1,5-volt-celler 4,5 volt. Arranger cellerne i en linje, der forbinder den negative terminal på den ene til den positive terminal på den næste. Brug ledninger til at fuldføre sløjfen fra den første celles positive terminal til den sidste celles negative terminal. Når du tilslutter en pære på tværs af disse punkter, modtager den den fulde 4,5-volts forsyning, hvilket illustrerer, hvordan serieledninger øger spændingen.

Kombiner parallel- og seriekredsløb

Ved at blande serie- og parallelforbindelser kan du opnå både højere spænding og større udholdenhed. Brug fire identiske batterier:par 1 med 2 i serie og par 3 med 4 i serie. Forbind derefter de to seriepar parallelt. Denne konfiguration fordobler spændingen af ​​en enkelt celle, samtidig med at dens kapacitet fordobles. Led en pære over de generelle positive og negative terminaler for at observere den kombinerede effekt.

Serie vs Parallel

For at sammenligne de to arrangementer skal du placere det parallelle par og serieparret side om side, hver forsynet med sin egen pære. Hvis du skærer en ledning fra seriekredsløbet, vil pæren gå ud med det samme, fordi løkken er brudt. Hvis du klipper en ledning mellem de parallelle batterier, vil det andet batteri stadig levere strøm, så dets pære forbliver tændt. Denne enkle test fremhæver den vigtigste forskel:seriekredsløb kræver en kontinuerlig sløjfe, mens parallelle kredsløb tillader hvert batteri at fungere uafhængigt.