מערך זהה לבלינקי הכלב מעגל חשמלי (לבחירה)

מטרה

 
התלמידים ילמדו מהו מעגל חשמלי ויבנו מעגל בעצמם- מנורת פיקאצו.
מושגים שיש ללמד: סוללה, מעגל חשמלי, זרם, קוטביות, נורה חשמלית. (אם מושג מסוים לא מוכר לך ברר לפני השיעור עם המשרד).
 
 
חומרים עבור תלמיד 1.

החלק ומידותיו	תפקיד	כמות
סוללת פחם אבץ 9 וולט	מקור אנרגיה	1
9 V מחבר סוללה	מחבר לסוללה	1
לד	נורה	1
נגד 10 k	הדגמת נגד	1
קרטון ביצוע 210*150	בסיס הציור	1
ציור פיקאצ'ו 210*150	ציור	1

 
 

• יש לבנות מודל בטרם השיעור ולהביאו לכיתה.
• זמן עבודה : 2 שעות אקדמאיות.
• יש להתכונן מבחינת תיאורטית לשיעור.

 
בניית מעגל חשמלי בסיסי:
 

• שיחה בנושא חשמל-  חשמל הוא כוח שבאמצעותו אפשר להפעיל רכיבים אלקטרונים: להדליק נורה, להשמיע קול דרך רמקול, להציג תמונות על מסך טלוויזיה ועוד. איך היו נראים החיים בלי החשמל.

·         זרם- החשמל זורם דרך מעגל חשמלי כמו שמים זורמים בצינור. כמו במים, הזרם יכול להיות חזק או חלש. כאשר אנחנו רוצים למלא בריכה גדולה במים, אנחנו דואגים לזרם מים חזק מאוד; כאשר אנחנו רוצים למלא כוס, אנחנו משתמשים בזרם חלש יותר. הדבר דומה בחשמל: כאשר אנחנו רוצים להפעיל מכשיר גדול ומסובך, כמו טלוויזיה, אנחנו צריכים זרם חזק; כדי להפעיל משהו קטן ופשוט, כמו שעון, אנחנו צריכים זרם חלש.

·         הסוללה- איך משיגים חשמל כדי שיזרום במעגל שלנו? בעולם המודרני יש שתי דרכים נוחות: אחת היא להתחבר לרשת החשמל הביתית. החשמל מיוצר בתחנות כוח ומועבר לבית באמצעות חוטי חשמל. הדרך השנייה היא הסוללה (או בטרייה) שכולנו מכירים. הזרם בסוללה חלש יותר, ואפשר לקחת אותה לכל מקום, שתי תכונות שבגללן נשתמש רק בסוללה במעגלים שנבנה.

·         קוטביות- אם אי פעם ראיתם מים זורמים בנחל, בטח שמתם לב שהזרם נע מהמקום הגבוה יותר לנמוך. גם הזרם החשמלי פועל כך. למקום הגבוה בסוללה קוראים "הצד החיובי" (ובקיצור +) ולקצה הנמוך קוראים "הצד השלילי" (או בקיצור -).

• הלד (נורה)– דיודה פולטת אור, מוליך חשמל רק בכיוון אחד. על כן יש לשים לב לצורת חיבור הרכיבים במעגל.
• הדגמה של פעולת הנגד – סוגרים מעגל עם נגד 10K. רואים כי הלד דולק חלש מאוד. הסיבה נגד מתנגד לתנועת האלקטרונים, מקטין את הזרם החשמלי ולכן את עוצמת ההארה.
• הילדים משתמשים בידיעתם בנושא מעגלים חשמליים לבניית משחק ציור פיקאצו עם לד דולק.
• צובעים את פיקאצ'ו, מדביקים על קרטון הביצוע,  מחוררים עם מסמר פלדה ומרחיבים עם מספריים חור בגודל לד בכובע של חית המחמד של פיקאצ'ו. כדאי להכניס את רגלי הלד ולא את הנורה כדי שלא תצא מהקרטון.
• את הלד תוקעים בצד האחר של הקרטון ומדביקים אותו לגב התמונה.
• נותנים לילדים לבנות מעגל חשמלי. לשים לב לדגשים : להקפיד על מגע טוב בנקודות חיבור התילים לסוללה.
• החיבור נעשה כך – קוטב שלילי של המחבר (שחור) מחברים לרגל הקצרה של הלד, רגל ארוכה של הלד לנגד ואת הנגד לקוטב חיובי (אדום) של מחבר הסוללה.

 


אופציה להרחבה - 

במידה ויש לנו בכיתה מחשב ומקרן ניתן להכנס לאתר Tinkercad להרשם ולהראות לתלמידים איך
אפשר לבנות את אותו המעגל באתר ולהריץ סימולציה שלו. ניתן לשנות את ערכי הנגד ולראות איך
זה משפיע על עוצמת הנורה. הסבר על tinkercad.