Інформація для вчителів
Застосування
Електрична сила струму - основна величина в електротехніці. Сила струму, як видно з самої назви, вимірює силу електричного струму, тобто яка кількість носіїв заряду і за який час протікає:
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Передбачається, що учні знають поняття сили струму та її одиницю. Якщо вони знають, що електрична сила струму - це міра кількості вільно рухомих електронів, які за одиницю часу проходять через поперечний переріз провідника, то легко зрозуміють, що амперметр треба вмикати в електричне коло послідовно.
Принцип
Сила струму - це фізична величина, що чисельно дорівнює кількості зарядів, які проходять через площу поперечного перерізу провідника за одиницю часу.
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
Учні мають виміряти силу струму в простому електричному колі та зрозуміти, чому вимірювальний прилад необхідно вмикати послідовно.
Завдання
Учні збирають просте електричне коло з лампою розжарювання та знайомляться з вимірюванням електричної сили струму.
Додатковий вміст
Доступний додатковий вміст
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.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Блискавка над містом уночі
Електричні пристрої, як-от смартфон, потребують струму. Кількість струму описують так званою силою струму з одиницею (ампер).
Особливо вражають електричні струми у вигляді блискавок. У них течуть неймовірні сили струму - у середньому близько 20 000 ампер, тому блискавки дуже небезпечні для людини.
Сили струму в нашому повсякденні рідко перевищують кілька ампер. У цьому досліді досліджується електрична сила струму, і ти навчишся вимірювати її.
Завдання
Збери просте електричне коло з лампою розжарювання і навчися вимірювати електричну силу струму, що тече в ньому.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | З'єднувальний, прямий, модуль SB | 05601-01 | 2 |
| 2 | З'єднувальний, кутовий, модуль SB | 05601-02 | 4 |
| 3 | З'єднувальний, розімкнутий, модуль SB | 05601-04 | 2 |
| 4 | Вимикач вкл./викл., модуль SB | 05602-01 | 1 |
| 5 | Патрон для лампи розжарювання Е 10, модуль SB | 05604-00 | 1 |
| 6 | З'єднувальний провідник, 250 мм, червоний | 07360-01 | 1 |
| 7 | З'єднувальний провідник, 250 мм, синій | 07360-04 | 1 |
| 8 | З'єднувальний провідник, 500 мм, червоний | 07361-01 | 1 |
| 9 | З'єднувальний провідник, 500 мм, синій | 07361-04 | 1 |
| 10 | Лампи розжарювання 4 В/ 0,04 A, E10, 10 шт. | 06154-03 | 1 |
| 11 | Лампа розжарювання, 6 В/0,5 А, E10, 10 шт. | 35673-03 | 1 |
| 12 | Лампи розжарювання 12 В/ 0,1 A, E10, 10 шт. | 07505-03 | 1 |
| 13 | Cobra SMARTsense Current - Датчик для вимірювання електричного струму ± 1 А (Bluetooth + USB) | 12902-01 | 1 |
| 14 | PHYWE Джерело живлення пост. струм: 0...12 В, 2 A / змін. струм: 6 В, 12 В, 5 A | 13506-93 | 1 |
Складання (1/3)
Для вимірювання датчиками Cobra SMARTsense потрібен PHYWE measureAPP. Застосунок можна безкоштовно завантажити у відповідному магазині застосунків (QR-коди див. нижче). Перед запуском застосунку перевір, чи ввімкнено на твоєму пристрої (смартфон, планшет, настільний ПК) Bluetooth.
iOS
Android
Windows
Складання (2/3)
- Зберіть електричне коло за схемою, як показано на рисунку.
Складання (3/3)
- Під'єднай блок живлення і датчик SMARTsense Current до свого електричного кола, як показано на рисунку.
- Вкрути в патрон лампу розжарювання на номінальну напругу 4 В і розімкни вимикач.
- Силу струму, яку треба встановити на блоці живлення, орієнтуй на обмеження струму, зазначене на лампі.
- Увімкни блок живлення і за потреби відкоригуй силу струму.
Виконання (1/3)
- Увімкни датчик SMARTsense Current, довше натиснувши кнопку вмикання, і переконайся, що планшет може з'єднуватися з пристроями Bluetooth.
- Відкрий застосунок PHYWE measure і вибери датчик "Current" .
- Після кожного з наступних вимірювань його можна зберегти. Для подальшого аналізу вимірювання будь-коли можна знову відкрити в розділі "Мої вимірювання".
Виконання (2/3)
Виконання (2/3)
- Вимикачем замкни електричне коло і повільно підвищ напругу на джерелі живлення до 4 В.
- Виміряй силу струму і запиши показ.
- Розімкни вимикач.
- Переставляй у різних місцях електричного кола розімкнутий модуль із провідниками до вимірювального приладу, міняючи його місцями з прямими з'єднувальними модулями, щоб виміряти струм у різних точках кола.
- Щоразу спостерігай за показом приладу.
Виконання (3/3)
Виконання (3/3)
Джерело живлення з регульованою напругою 12 В
- Розімкни електричне коло і заміни лампу розжарювання на 4 В лампою на 12 В.
- Знову замкни електричне коло.
- Підвищ напругу на блоці живлення до 12 В, зчитай показ сили струму і запиши значення в протокол.
- Встанови на блоці живлення 0 В і вимкни його.
Протокол
Таблиця
U = 4 В (діапазон вимірювання 300 мА): I [A]:
Діапазон вимірювання
4 300 мА
12 3 А
12 300 мА
U = 12 В (діапазон вимірювання 3 A): I [A]:
U = 12 В (діапазон вимірювання 300 мА): I [A]:
Внеси до кожної частини досліду відповідний виміряний показ сили струму !
Завдання 1
Питання
Завдання 2
Питання
Як має бути ввімкнений вимірювальний прилад для вимірювання сили струму?
Вимірювальний прилад має ...
Завдання 3
Питання