موضوعي
هذه إحدى تجارب science fair التي ستختبر فيها مواد مختلفة لمعرفة أي منها يوصل الكهرباء جيدًا.
مقدمة
كان من المعروف أن الكهرباء موجودة منذ العصور التي كان فيها الكهرمان والفراء يفركهما الإغريق ، مما أدى إلى إنتاج الكهرباء الساكنة.
كان الإنجاز الرائع الأول في هذا المجال على يد عالم الفيزياء الإيطالي أليساندرو فولتا ، الذي طور أول دائرة كهربائية في عام 1800. كما أظهر أنه يجب إغلاق الدائرة أو اكتمالها حتى تتدفق الكهرباء خلالها. يمكن إجراء تجارب معرض العلوم باستخدام الدوائر التي توضح هذا المبدأ.
قام تلميذ فولتا ، جورج سيمون أوم ، بالاكتشاف التالي في عام 1826. ولاحظ أن بعض المواد لا تسمح بمرور الكهرباء بحرية. بعبارة أخرى ، قاوموا تدفق الكهرباء عبرهم. تقاس مقاومة الدائرة بوحدة تسمى أوم ويختصر بالحرف اليوناني أوميغا (؟).
تسمح بعض المواد للكهرباء بالمرور من خلالها بينما لا تسمح مواد أخرى لها بالتحرك بشكل جيد. تُعرف تلك المواد التي تسمح للكهرباء بالمرور من خلالها بالمواد الموصلة. تسمى تلك المواد التي تقاوم مرور الكهرباء من خلالها بالعوازل. مقاومة المواد الموصلة منخفضة بينما مقاومة العوازل عالية. في تجارب science fair ، يمكننا استخدام الأسلاك النحاسية كموصل وطلاء بلاستيكي كعازل.
في هذه التجربة ، سيتم اختبار المواد المختلفة بواسطتك ، لمعرفة ما إذا كانت عوازل أو موصِّلات. ستكتشف الشيء نفسه عن طريق ربط مواد مختلفة بالدائرة وتدوين مدى سطوع المصباح أو تعتيمه. سوف تقوم بإنشاء دائرة المصباح الكهربائي الخاصة بك لهذا الغرض.
المواد
- مشابك الورق ، الخيوط ، البلاستيك ، رقائق الألومنيوم ، الأربطة المطاطية ، إلخ …
- بطارية (6 فولت)
- 3 قطع من الأسلاك التي بها مشابك التمساح متصلة بكلا الطرفين
- لمبة كهربائية (6 فولت) متصلة بأسلاك
- سطح عازل مثل لوح التقطيع المسطح
إجراء
- قم بإنشاء دائرة لاختبار المواد.
- قم بتوصيل طرفي البطارية بالأسلاك. يجب توصيل أحد طرفي السلك الأسود بالطرف (-) ويجب توصيل الطرف الحر بسلك المصباح.
- يجب إرفاق أحد طرفي السلك ذي اللون الأحمر بالطرف (+) ويجب ترك الطرف الحر كما هو الحال بالنسبة لمواد مختلفة ليتم توصيلها.
- قم بتوصيل السلك الثاني للمصباح بأحد طرفي السلك الأصفر اللون واترك الطرف الحر كما هو الحال بالنسبة للمواد المختلفة التي سيتم توصيلها به.
- الآن ، سيكون لكل من السلك الملون باللون الأحمر والأصفر نهاية حرة واحدة لكل منهما. هذا هو المكان الذي سيتم فيه توصيل مواد الاختبار.
- في تجارب science fair ، يتم دائمًا تسجيل البيانات. لذا ارسم جدولًا به ثلاثة أعمدة لكتابة نوع المادة ومصدر المادة وسطوع اللمبة.
- الآن قم بتوصيل أول قطعة من المادة بالدائرة.
- اكتب ما إذا كانت اللمبة تضيء ومدى سطوعها. تواصل لجميع المواد الأخرى.
- يمكنك إرفاق مقياس أوم وتدوين القراءات في الجدول.
- الآن قم بعمل جدول آخر بثلاثة أعمدة لكتابة أسماء الموصلات ، والموصلات الضعيفة والعوازل.
لاحظ أنه عندما يكون المصباح ساطعًا ، فإن المادة تتمتع بموصلية عالية ومقاومة منخفضة ، ويجب كتابتها في عمود الموصل. عندما يكون المصباح خافتًا ، يكون للمادة توصيلية منخفضة وتدخل في عمود الموصل الضعيف. عندما لا يضيء المصباح ، لا توجد موصلية ومقاومة عالية ، ويجب كتابة المادة في عمود العازل. الآن بعد أن كنت متحمسًا للمضي قدمًا في هذه التجربة ، ستكون خطوتك التالية هي تنزيل نسخة مجانية من “خطوات سهلة لمشاريع معرض العلوم الحائزة على جوائز” من الرابط أدناه الآن.
