Просте електричне коло з Cobra SMARTsense

Лампи

Просте електричне коло є основою електротехніки.

Без замкненого електричного кола жодна лампа не може світитися. У цьому досліді батарейку використано як джерело напруги, а лампу розжарювання - як споживача.

На останньому кроці вводиться датчик струму, який може показати проходження струму навіть тоді, коли в колі немає жодного споживача.

Попередні знання

Учні мають розуміти, для чого призначені електричні кабелі і що лампи розжарювання працюють від електричного струму.

Принцип

Коли електричне коло замикається, носії заряду починають рухатися, щоб спричинити вирівнювання заряду. Електричну енергію, що завдяки цьому стає доступною, можна використати, щоб за допомогою лампи розжарювання перетворити струм на світло й тепло. Сині з'єднувальні модулі мають ту саму функцію, що й з'єднувальний провідник. Датчик струму може показати, тече струм чи ні.

Навчальна мета

Учні мають спочатку усвідомити, що електричний струм може текти лише в замкненому електричному колі. Для цього використовується найпростіше з усіх електричних кіл. Вони мають розглянути використані компоненти або елементи й зрозуміти їхні умовні позначення та функцію.

Завдання

Учні збирають електричне коло з лампою розжарювання. Вони досліджують окремі компоненти та їхні функції. Наприкінці вони вмикають у коло датчик струму й аналізують проходження струму.

Цей дослід можна розширити вмістом доповненої реальності!

Із застосунком PHYWE AR і датчиками Cobra SMARTsense ви вимірюєте наживо в доповненій реальності – бездротово та інтуїтивно.

Реальні значення зливаються в реальному часі з віртуальними сценами
і роблять природничі науки наочними та
відчутними на межі предметів.
Небезпечне стає безпечним, абстрактне - відчутним
а невидиме - видимим, задля безпечного,
захопливого і тривкого результату навчання.

Докладніше - натисніть
тут або скануйте QR-код.

Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Лампочка

Як же насправді працює лампа у тебе вдома?

Байдуже, чи це лампа розжарювання, галогенний прожектор, люмінесцентна трубка чи світлодіод: щоб з'явилося світло, електричне коло має бути замкнене.

Що саме це означає і які електричні компоненти для цього потрібні, ти дізнаєшся в цьому досліді.

З чого складається просте електричне коло?

1. Склади електричне коло з лампою розжарювання та батарейкою, як це буває в кишеньковому ліхтарику.
2. Досліди, яке завдання мають окремі елементи і як вони взаємодіють.
3. Увімкни датчик струму в електричне коло й проаналізуй проходження струму.

iOS

Android

Windows

Вимикач: Ним можна замикати або розмикати електричне коло.

Патрон для лампи: У нього має бути вкручена лампа розжарювання.

З'єднувальний провідник: Він складається з металевих дротів, захищених від дотику ізолювальним шаром, і має на обох кінцях по штекеру.

З'єднувальні модулі: Вони складаються з коротких дротів між бічними контактами або між бічним контактом і роз'ємом на модулі.

Батарейкитобінапевно відомі. У ній можна зберігати струм (точніше: електричну енергію). Тому вона слугує джерелом електричного струму, який має текти в електричному колі.

Її часто використовують у мобільних пристроях, як-от кишенькові ліхтарики чи подібні. Пізніше ти зрозумієш, чому її називають джерелом напруги.

Зверни увагу, що батарейка має плюс-полюс і мінус-полюс.

Батарейка як джерело напруги

Датчик Cobra SMARTsense Current - це датчик струму. Датчик струму - це прилад, який вимірює, скільки струму тече в електричному колі.

Уяви собі, що струм - це наче вода, яка тече крізь трубу. Датчик вимірює, скільки води (тобто струму) саме зараз рухається в трубі.

Це вимірювання датчик може потім показати в measureAPP як число або як графік.

Cobra SMARTsense Current

Схема досліду

Склади дослід відповідно до рисунка поруч. Вимикач при цьому спочатку розімкнений (положення важеля вгорі).

Експериментальна установка 1

• Кілька разів замкни й розімкни вимикач, рухаючи маленький важіль туди й назад. Спостерігай при цьому за лампою розжарювання.
• Поміняй тепер місцями вимикач і лампу розжарювання й знову кілька разів розімкни й замкни електричне коло за допомогою вимикача, продовжуючи спостерігати за лампою розжарювання.
• Переверни батарейку, переставивши тримач батарейки, і поспостерігай, чи змінюється тепер поведінка лампи розжарювання при повторному вмиканні та вимиканні.

• Зміни дослід відповідно до рисунка поруч, вилучивши прямий з'єднувальний модуль.
• Натисни тепер ще кілька разів вимикач і поспостерігай за поведінкою лампи розжарювання.

• Після цього перекрий модуль, якого бракує, з'єднувальним провідником. Для цього кабель просто вставляють у два верхні роз'єми.
• Спостерігай тепер знову за лампою розжарювання, кілька разів розмикаючи й замикаючи вимикач.

• Зміни дослід відповідно до рисунка поруч. Лампу замінюють розімкненим модулем.
• Споживача вилучено з кола.

measureAPP

• Увімкни датчик Cobra SMARTsense Current- для цього утримуй кнопку на датчику натиснутою протягом 3 секунд.

• Відкрий measureAPPна своєму планшеті чи смартфоні й переконайся, що пристрій може з'єднуватися з Bluetooth-пристроями.

• Обери ліворуч у розділі "Сенсори" датчик "Current".

Експериментальна установка 5

• З'єднай датчик двома з'єднувальними кабелями з електричним колом, як показано на рисунку.

• Розпочни вимірювання в measureAPP, натиснувши кнопку:

• Спостерігай тепер за показаними значеннями в застосунку, кілька разів розмикаючи й замикаючи вимикач.

Вимикач

Замкнене електричне коло

Експериментальна установка 1

Експериментальна установка 2

Датчик Cobra SMARTsense Current