برق و مدارها برای کودکان، معلمان و والدین بسیار سرگرم کننده هستند. این گونه ازمایش های علم فیزیک بسیار سرگرم کننده هستند و به راحتی قابل اجرا می باشند. دانش آموزان با دیدن روشن شدن یک لامپ یا ال ای دی بسیار هیجان زده می شوند و دوست دارند خلاقیت به خرج دهند. در این مقاله، ساختن مدار الکتریکی ساده را یاد خواهید گرفت!
نکات ایمنی برای ساخت مدار الکتریکی
این آزمایشات با باتری انجام می شود، بنابراین اگر بزرگسالان در کنار کودکان قرار گیرند و آن ها را همراهی کنند، ایمن هستند و خطری کودکان را تهدی نمی کند. فراموش نکنید که برق اصلی فوق العاده خطرناک است. لطفا هنگام انجام این آزمایشات بر کودکان نظارت داشته باشید.
نحوه عبور جریان الکتریکی
جریان الکتریکی در اطراف یک مدار است و در صورتی می تواند جریان داشته باشد که مدار کامل باشد. باتری همانند یک پمپ عمل می کند بار الکتریکی را به اطراف مدار می فرستد. این نیرو ولتاژ نام دارد. هرچه ولتاژ بیشتر باشد، جریان بیشتری صورت می گیرد. می توانید از چندین باتری یا باتری های ولتاژ بالاتر استفاده کنید و به این صورت ولتاژ را افزایش دهید.
مواد رسانای برق در مدار الکتریکی چه موادی هستند؟
اصولا فلزات جریان برق را هدایت می کنند زیرا به الکترون ها اجازه می دهند که عبور کنند. بار الکتریکی در واقع جریانی از الکترون ها است. الکترون ها ذراتی با بار منفی هستند. نقطه مقابل رساناها، عایق ها هستند. عایق ها اجازه نمی دهند که بار الکتریکی از آن ها عبور کنند. موادی مثل پلاستیک، چوب و شیشه عایق هستند.
مدار الکتریکی چیست؟
الکتریسیته در اطراف مداری می تواند حرکت کند که هیچ گونه شکافی نداشته باشد. هر مدار الکتریکی باید منبع تغذیه داشته باشد که این منبع می تواند برق شهری یا باتری باشد. سیم ها به دو سر مثبت و منفی منبع تغذیه متصل می شوند.
تاریخچه مدار الکتریکی
فردی به نام الساندرو ولتا، در دهه ۱۸۰۰، برای اولین بار باتری ساخت که جریان مداومی را ایجاد می کرد. این اختراع جریان اولین مدارها را انجام می داد. از این کشف جالب، برای روشنایی استفاده می شد.
وسایل مورد نیاز برای ساخت یک مدار الکتریکی
برای تهیه یک مدار الکتریکی منبع تغذیه که همان باتری است لازم می باشد. سیم که به دو سر مثبت و منفی باتری متصل می شود.
در هیچ قسمت از مدار نباید شکاف وجود داشته بلشد که جریان الکتریکی بتواند در کل مدار جریان یابد. اگر در مسیر شکافی وجود داشته باشد، جریان الکتریکی نمی تواند جریان یابد و سیم ها به دو طرف مثبت و منفی باتری وصل نمی شوند.
انواع مدار الکتریکی
دو نوع مدار وجود دارد: مدار های سری و مدارهای موازی
تعریف مدارهای سری
در این نوع مدار الکتریکی، همه اجزا یکی پس از دیگری به هم متصل می شوند و تمام جریان از هر قسمت مدار یه صورت سری و پشت سرهم حرکت می کند. اگر یکی از این اجزا خراب شوند یا کار نکنند، کل مدار از بین می رود و کار نمی کند. در این مدار الکتریکی یک مسیر واحد وجود دارد که برق در آن جریان دارد. یعنی میزان جریان در تمام نقاط یکسان است. اما اگر دستگاه های بیشتری اضافه کنید، میزان جریان عبور شده از هر دستگاه کاهش می یابد. مثلا تعداد بیشتر لامپ باعث می شود که نور کمتر شود.
مدار الکتریکی موازی
در این مدار، جریان به چندین مسیر تقسیم می شود. هر جز در یک شاخه جدا قرار دارد. مثلا یک لامپ می تواند خاموش یا روشن شود بدون این که تاثیری بر روی قطعات دیگر داشته باشد. به دلیل مسیرهای مختلف، مقدار جریان ور نقاط مختلف تفاوت دارد. هر شاخه از آخرین شاخه جداست پس افزودن لامپ بر میزان جریان تاثیری ندارد. اگر یکی از لامپ ها قطع شوند، بقیه می توانند به کار خود ادامه دهند.
انواع جریان در مدار الکتریکی
دو نوع جریان وجود دارد: جریان متناوب و مستقیم. جریان متناوب توسط ایستگاه های برق تولید می شود و برای وسایل برقی بزرگ مناسب است. جریان مستقیم ماشین هایی که با باتری کار می کنند را تغذیه می کند.
تخته های مدار الکتریکی ساده برای بچه ها
تقریبا تمام دستگاه های الکترونیکی دارای برد مدار هستند. این برد پایه ای است که قطعات الکتریکی به آن متصل شده است. پایه از یک ماده فایبر گلاس است و جریان از آن عبور نمی کند. از مس برلی اتصال قطعات روی برد استفاده می شود. مس اجازه می دهد که جریان الکتریسیته عبور کند. مس یکی از رساناهای خوب است. وقتی بانری به برد متصل می شود، برق به تمام اجزای برد جریان می یابد.
در برد اجزای مختلفی وجود دارد از جمله مقاومت، بلتری، فیوز و…. هرکدام از این اجزا عملکردهای خاص خود را دارند.
نکات ایمنی
برای کودکان، نمودارهای مدار ساده آموزش داده می شود و می توانند ان را بسازند و با مدارها تماس داشته باشند و اهمیت مدار الکتریکی را درک کنند.
هنگام انجام این آزمایش، باید خطرات الکتریسیته را برای دانش آموزان توضیح داد. هرچند که مدارهای کوچک خطری ندارند، اما سیم های برق می توانند خطرناک باشند و باید برای کودکان کاملا توضیح داده شود. به هیچ وجه نباید به عنوان یک اسباب بازی از آن استفاده کنند.
وسایل مورد نیاز برای ساخت مدار الکتریکی در کلاس
برای تهیه این مدار الکتریکی، ابزاری ساده نیاز است: سیم هایی با گیرع تمساح در دو انتها، باتری، جعبه بلتری، سوئیچ، لامپ کوچک و یک موتور کوچک. البته می توان ال ای دی، ترانزیستورها، مقاومت ها و خازن را اضافه کرد.
روش ساده ساخت یک مدار الکتریکی
برای ساخت یک مدار الکتریکی ساده به این روش می توانید عمل کنید:
از یک تخته برای پایه کار استفاده کنید. ابتدا یک کلید خاموش و روشن بسازید. یک پونز را بر روی تخته بزنید. در طرف دیگر یک ورقه نازم فلزی قرار دهید و یک پونز روی آن فشار دهید. یکی از سیم ها باید به یکی از پونز ها وصل شود. لامپ را در مسیر سیم وصل کنید. و انتهای سیم را به پونز دوم وصل نمایید. این ساده ترین روش برای ساخت یک مدار الکتریکی است که می توانید به راحتی آن را بسازید.
سخن نهایی
با شناخت مدار الکتریکی و انواع آن و همچنین جریان های متفاوت، می توانید مدارهای ساده و پیشرفته ای بسازید. ابزار ساده و حرفه ای به کار ببرید و در حد توان خود یک مدار عالی درست کنید. زمان ساخت مدار تمام نکات را رعایت کنید. حتما از باتری استفاده کنید. برق اصلی فوق العاده خطرناک است. سعی کنید تحت نظر والدین این کارها را انجام دهید. لذت مشاهده روشن شدن یک لامپ که مدار آن را خودتان ساخته اید فدق العاده می باشد. آن را از دست ندهید.
نویسنده: عجیب تو جیب
هرگونه کپی برداری از محتوا تنها با ذکر نام “عجیب تو جیب” و “درج لینک دقیق محتوا” در سایت مجاز است و در غیر این صورت و مشاهده آن پیگرد قانونی دارد.
