darblapas

Pamata elektroenerģijas darba lapa

Minirallijs Karosta 2018 /Actions & Mistakes/ (Decembris 2018).

Anonim

Pamata elektroenerģijas darba lapa

Pamataprīkojums


jautājums 1

Kāds ir slēdža mērķis, kas parādīts šajā shēmā "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00013x01.png">

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Šī ierīce ir pazīstama kā slēdzis, un tās mērķis šajā ķēdē ir izveidot vai pārtraukt ķēdes elektrisko nepārtrauktību, lai kontrolētu spuldzi.

Piezīmes:

Sākotnēji studenti bieži vien sajauc slēdžu terminoloģiju, jo vārdi, kas ir atvērti un aizvērti, skaņu līdzinās durvju terminoloģijai, taču to nenozīmē diezgan tā pati lieta, ja tiek lietots, atsaucoties uz slēdzi! Lai palīdzētu izvairīties no neskaidrībām, jautājiet skolēniem, kā viņi var domāt par šiem noteikumiem tādā veidā, kas atbilst to nozīmei elektrisko slēdzi.

Viena analoga, ko izmantot slēdža funkcijai, kas ir saprātīga ar shematisko, ir atvilktne: kad tilts ir nolaists (slēgts), automašīnas var šķērsot; kad tilts ir uz augšu (atvērts), automašīnas nevar.

2. jautājums

Kāda atšķirība tas notiks, ja slēdzis atrodas vienā no šīm divām alternatīvām atrašanās vietām ķēdē?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Divu aizstājējshēmu attēlotu slēdžu atrašanās vietu izvēle nemainās. Jebkurā gadījumā slēdzim ir tāda pati kontrole pār spuldzi.

Piezīmes:

Tas ir sarežģīts jēdziens, kādēļ daži skolēni apgūst. Pārliecinieties, ka viņi visi saprot elektrības strāvas raksturu un nepārtrauktības nozīmi visā ķēdē. Iespējams, ka labākais veids, kā skolēniem apgūt šo koncepciju, ir faktiski izveidot bateriju slēdža lampas ķēdes. Atgādiniet viņiem, ka viņu "pētījums" par šiem darba lapas jautājumiem ir ne tikai grāmatu lasīšana. Tas ir ne tikai derīgs, bet arī vēlams, lai viņi eksperimentētu ar saviem spēkiem, ja vien spriegumi ir pietiekami zemi, lai neradītu šoku.

Viena analoga, ko izmantot slēdža funkcijai, kas ir saprātīga ar shematisko, ir atvilktne: kad tilts ir nolaists (slēgts), automašīnas var šķērsot; kad tilts ir uz augšu (atvērts), automašīnas nevar.

3. jautājums

Vai šis slēdzis (slēgtā stāvoklī) ir zems pretestība vai augsta pretestība starp tās termināliem "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00027x01.png">

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Slēgtajam slēdzim ir jābūt ar zemu pretestību starp tā galiem.

Piezīmes:

Jautājiet skolēniem, ko tas nozīmētu, ja slēgts slēdzis faktiski mēra ar augstu pretestību starp tā termināliem. Zinot to, kādi elektrības komponentu mērījumi ir vajadzīgi, ir ļoti svarīga problēmu novēršanas prasme.

4. jautājums

Kā jūs varētu izmantot skaitītāju (vai vadītspēju / nepārtrauktības testeri), lai noteiktu, vai šis elektriskais slēdzis ir atvērts vai slēgts ?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Lielākajai daļai multimetru ir "pretestības" mērījumu diapazons ("Ohmas mērogs"), ko var izmantot, lai pārbaudītu nepārtrauktību. Izmantojot skaitītāju vai vadītspēju / nepārtrauktības testeri, mēra starp diviem šī slēdža skrūvju spraudņiem: ja pretestība ir zema (laba vadītspēja), tad slēdzis ir aizvērts . Ja mērītā pretestība ir bezgalīga (nav vadītspējas), tad slēdzis ir atvērts .

Piezīmes:

Šis ir vēl viens jautājums, kas labi veicina eksperimentus. Studentiem ir ļoti svarīga prasme attīstīt to, kā izmantot savas testa iekārtas, lai noteiktu atsevišķu komponentu stāvokļus.

Vienkāršs (SPST) slēdžu lēts avots ir aparatūras veikals: izmantojiet to pašu slēdža veidu, ko lieto mājsaimniecības apgaismojuma kontrolē. Šie slēdži ir ļoti lēti, izturīgi, un tie ir aprīkoti ar vieglā stiprinājuma skrūvju kabeļiem. Izmantojot nelielos ar baterijām darbotos projektos, tie ir gandrīz neiznīcināmi!

5. jautājums

Nosakiet, vai gaismas spuldze deaktivizē katru no sekojošiem pārtraukumiem ķēdē. Apsveriet tikai vienu pārtraukumu vienlaicīgi:

Izvēlieties vienu opciju katram punktam:
• A: deaktivizē / neietekmē
• B: deaktivizē / neietekmē
• C: deaktivizē / neietekmē
• D: de-energize / nav efekts
• E: deaktivizē / neietekmē
• F: de-energize / nav efekts
Atklāt atbildi Slēpt atbildi

• A: deaktivizēt
• B: nav ietekmes
• C: nav efekta
• D: nav ietekmes
• E: atslēgt enerģiju
• F: nav efekts

Piezīmes:

Šis jautājums ir svarīgs skolēnu mācību traucējummeklēšanas procesā. Uzsver induktīvās domāšanas nozīmi: vispārīgos principu noteikšana no konkrētiem gadījumiem. Kāda šīs shēmas uzvedība mums parāda elektrisko nepārtrauktību "darblapas panelis paneļa paneļa noklusējuma" elementu skapī>

6. jautājums

Šeit redzams vienkāršots atomu attēlojums: mazākais materiāla sadalījums, ko fizikālās vai ķīmiskās metodes var izolēt.

Katra atoma iekšpuse ir vairāki mazāki daļiņas, ko sauc par daļiņām . Identificējiet trīs dažādus "elementārās" daļiņas atomu iekšienē, to elektriskās īpašības un to attiecīgās atrašanās vietas atomā.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Neitroni dzīvo atoma centrā ("kodols"), tāpat kā protonus. Neitroni ir elektriski neitrālie (bez maksas), bet protoniem ir pozitīvs elektriskā lādiņš. Elektroniem, kas atrodas ārpus kodola, ir negatīvas elektriskās izmaksas.

Piezīmes:

Lielākā daļa, ja ne visi, studenti būs iepazinušies ar atomelektrostacijas "Saules sistēmas" modeli, sākot ar primāro un sekundāro zinātņu izglītību. Tomēr patiesībā šis atomu struktūras modelis nav tik precīzs. Cik vien kāds zina, faktiskais atoma fiziskais izkārtojums ir daudz, daudz pārspīlēts nekā šis!

Jautājums, kas varētu rasties diskusijās, ir "maksa" definīcija. Es neesmu pārliecināts, vai ir iespējams pamatīgi noteikt, kas ir "maksa". Protams, mēs varam diskutēt par "pozitīviem" un "negatīviem" maksājumiem operatīvā ziņā: tas piesaista līdzīgas nodevas un pretējas izmaksas. Tomēr tas patiešām nenosaka, kāda maksa patiesībā ir. Šī filozofiskā krīze zinātnē ir izplatīta: spēt raksturot, kas ir kaut kas saistībā ar tās uzvedību, bet ne tā identitāti vai dabu.

7. jautājums

Atšķirīgu tipu atomus izšķir ar dažādu skaitu elementāru daļiņu. Nosakiet elementāru daļiņu skaitu katrā no šiem atomu tipiem:

• Ogleklis
• Ūdeņradis
• Helijs
• alumīnijs

Padoms: katru elementu meklējiet periodiskajā tabulā .

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Katrs oglekļa atoms garantē 6 protonus. Ja vien atoms nav elektriski uzlādēts, tas arī satur 6 elektronus, lai līdzsvarotu protonu uzlādi. Lielākā daļa oglekļa atomu satur 6 neitronus, bet daži var saturēt vairāk vai mazāk par 6.

Katrs ūdeņraža atoms satur 1 protonu. Ja vien atoms nav elektriski uzlādēts, tas satur arī 1 elektronu, lai līdzsvarotu viena protona uzlādi. Lielākajā daļā ūdeņraža atomu nav neitronu, bet daži satur vienu vai divus neitronus.

Katrs hēlija atoms garantē 2 protonus. Ja vien atoms nav elektriski uzlādēts, tas arī satur 2 elektronus, lai līdzsvarotu protonu uzlādi. Lielākā daļa hēlija atomu satur 2 neitronus, bet daži var saturēt vairāk vai mazāk par 2.

Katram alumīnija atomam ir 13 protoni. Ja vien atoms nav elektriski uzlādēts, tas satur arī 13 elektronus, lai līdzsvarotu protonu uzlādi. Lielākā daļa alumīnija atomu satur 14 neitronus, bet daži var saturēt vairāk vai mazāk par 14.

Kamēr jūs pētāt daļiņu skaitu katrā no šiem atomu veidiem, jūs varat saskarties ar šiem noteikumiem: atomu skaits un atomu masa (dažreiz sauc par atomu svars ). Esiet gatavi apspriest, ko nozīmē šie divi termini.

Piezīmes:

Noteikti jautājiet saviem skolēniem, kādas definīcijas viņi atraduši attiecībā uz "atomu skaitu" un "atomu masu".

Ir ļoti ieteicams studentiem meklēt periodiskās tabulas, lai palīdzētu viņiem pētīt šo jautājumu. Elementu pasūtīšana periodiskajā tabulā var izraisīt dažus papildu jautājumus, piemēram, "Kāpēc dažādi elementi tiek sakārtoti šādi" darbvirsmas panelis paneļa paneļa noklusējuma "objekti>

8. jautājums

No trijiem "elementārparaugu" veidiem, kas veido atomus, nosaka, kāds veids (-i) ietekmē šādas elementa īpašības:

• Atomu ķīmiskā identitāte (vai tas ir slāpekļa atoms, dzelzs, sudrabs vai kāds cits elements).
• Atomu masa.
• Atomu elektriskā lādiņa.
• vai tas ir radioaktīvs (kodola spontāns sadalījums).
Atklāt atbildi Slēpt atbildi

• Atomu ķīmiskā identitāte: protoni .
• Atomu masa: neitroni un protoni un daudz mazākā mērā elektroni .
• Atomu elektriskā lādiņa: elektroni un protoni (neatkarīgi no tā, vai skaitļi ir vienādi).
• neatkarīgi no tā, vai tas ir radioaktīvs: neitroni, lai gan dažos gadījumos varētu teikt arī protonus, jo nav zināmu noteiktu elementu "stabils" (ne-radioaktīvs) izotops, elementa identitāti stingri nosaka protoni.

Piezīmes:

Tas nekad vairs neaizmirst mani, cik daudz elementu pamatparametrus nosaka katra atoma kodola vienkāršais veselu skaitļu skaits.

Atbildē es ieviešu vārdu izotopu . Ļaujiet studentiem izpētīt, ko nozīmē šis termins. Nelietojiet vienkārši pateikt viņiem!

9. jautājums

Grieķu vārds dzintarai (fosilizētas sveķi) ir elektron . Paskaidrojiet, kā tas bija vārds, kas apraksta noteiktu veidu subatomic daļiņu (elektronu).

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Ja dzintara gabals tiek salauzts ar audumu, abos priekšmetos veidojas statiska elektriskā lādiņa. Agrīnie eksperti domāja, ka pastāv neredzams šķidrums, kas tika pārvietots starp dzintaru un audumu. Vēlāk tika atklāts, ka šī "šķidruma" dēļ bija mazas subatomijas daļiņas, un tiem tika dots vārdu elektrons .

Piezīmes:

Šis jautājums sniedz labu iespēju apspriest elektroenerģijas vēsturi un to, kā tās izpratne un meistarība ir dramatiski mainījusi tautu dzīvi. Noteikti uzdodiet jautājumus par Benjamīnu Franklinu un elektroenerģijas modelēšanu kā šķidrumu . Zinātniskajiem atklājumiem bieži palīdz modeļi, taču tos var kavēt arī tie. Franklins elektroenerģijas modelis kā šķidrums ir paveicis gan (parastā pret elektronu plūsmas apzīmējumu)!

10. jautājums

Ko tas nozīmē, lai priekšmetam būtu elektriskā lādiņa ? Norādiet priekšmetu, kas saņem elektrisko lādiņu, un aprakstiet, kā šis uzlādētais objekts var rīkoties.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Lai objekts būtu elektriski uzlādēts, tam jābūt vai nu elektronu pārpalikumam, vai arī trūkumam starp tā atomiem.

Kopējs piemērs elektrisko lādēšanas priekšmetiem ir lateksa balonu berīšana pret vilnas apģērbu vai matu tīrīšana ar plastmasas ķemmi. Šo elektrisko strāvu sekas ir ļoti viegli uztvert!

Piezīmes:

Šis jautājums, protams, noved pie diskusijas par atomu teoriju. Veiciniet savus skolēnus apspriest un izpētīt vienkāršus atomu modeļus un to, kā viņi strādā, lai izskaidrotu elektrību, ņemot vērā elektronu izvietojumu un kustību.

11. jautājums

Cik daudz elektronu satur vienā maksas kulonā ?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Vienā kulonu kūlombā ir 6, 25 × 10 18 elektroni. Ko tas izpaužas kā bez zinātniskas apzīmējuma izmantošanas? Uzrakstiet šo pašu skaitli, izmantojot vispiemērotāko metrikas prefiksu.

Piezīmes:

Šeit ir nedaudz matemātikas pārskata: izmantojot zinātnisku apzīmējumu, lai apzīmētu ļoti lielus (vai ļoti mazus) skaitļus.

12. jautājums

Kas notiek, ja divi priekšmeti tiek iztīrīti kopā un statiskās elektrības rezultāti?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Ja dažas materiālu kombinācijas tiek salauztas kopā, beršanas darbība pārsūta elektronus no viena materiāla atoma uz otru atomu. Šis elektronu nelīdzsvarotība atstāj iepriekšējo materiālu ar pozitīvu lādiņu un pēdējo ar negatīvu lādiņu.

Piezīmes:

Termini "pozitīvs" un "negatīvs", šķiet, ir atpalikušies saistībā ar moderno elektronu koncepciju kā uzlādes nesējiem. Noteikti diskutējiet par šīs terminoloģijas vēsturisko aspektu (Benjamin Franklin's conjecture), un pēc tam elektronu individuālo maksu nosaucot par "negatīvu".

13. jautājums

Tas ir daudz vieglāk elektriski "uzlādēt" atomu, nevis mainīt tā ķīmisko identitāti (teiksim, no svina uz zeltu). Ko šis fakts norāda par elementāru daļiņu relatīvo mobilitāti atomā?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Elektronus ir daudz vieglāk noņemt vai pievienot atomam, nevis protoniem. Tā iemesls ir arī risinājums paradoksam, kāpēc proti savieno kopā stingri atomu kodolā, neskatoties uz to identiskām elektriskām maksām.

Piezīmes:

Apspriediet ar saviem skolēniem šī fakta nozīmīgumu: viegli var vienkārši pievienot vai izgulsnēt no atomelementa elektronus, bet protoni (un neitroni šajā jautājumā) ir ļoti cieši saistīti ar atomu. Kā atomi varētu izturēties tā, it kā viņu protoni nebūtu tik cieši saistīti, kā tie ir?

Mēs zinām, kas notiek ar dažu atomu elektroniem, kad vielas tiek salauztas kopā. Kas varētu notikt ar šīm vielām, ja protoni nebūtu tik cieši saistīti, kā tie ir?

14. jautājums

Paskaidrojiet, kādi elektriskie termini ir spriegums, strāva un pretestība, izmantojot savus vārdus.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Spriegums: elektriskais "spiediens" starp diviem dažādiem punktiem vai vietām.

Pašreizējais: elektronu plūsma.

Izturība: pretestība vai "berzes" pie elektronu plūsmas.

Spriegums, strāva un pretestība ir saistītas ar Ohma likumu.

Piezīmes:

Kaut arī studentiem ir viegli atrast šo vārdu definīcijas no jebkura atsauksmju skaita, ir svarīgi, lai viņi varētu tos nodot savos vārdos. Atceroties definīciju nav tas pats, kas patiešām saprot to, un, ja students nevar aprakstīt vārda nozīmi, lietojot savus vārdus, tad viņi to noteikti nesaprot! Ir arī noderīgi mudināt skolēnus sniegt reālos piemērus no šiem noteikumiem.

15. jautājums

Aprakstiet, kas ir "elektroenerģija" pēc jūsu vārdiem.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Ja jums ir grūtības formulēt "elektrības" definīciju, pietiek ar vienkāršu "elektriskās strāvas" definīciju. Ko es šeit meklēju, ir apraksts par to, kā elektriskā strāva var pastāvēt cietā materiālā, piemēram, metāla stieplē.

Piezīmes:

Šis jautājums nav tik vienkārši atbildēts, jo tas vispirms var parādīties. Protams, elektriskā strāva ir definēta kā elektronu "plūsma", bet kā elektroni "plūst" cauri cietam materiālam, piemēram, varam? Kā kaut kas plūst caur cieto materiālu, šajā jautājumā?

Daudzas zinātniskās disciplīnas izaicina mūsu "veselo saprātu" realitātes idejas, tostarp dažu vielu šķietami stingru raksturu. Viens no zinātniskā pētījuma atbrīvojošiem aspektiem ir tas, ka tas atbrīvo mūs no tiešās jēgas uztveres ierobežojumiem. Izmantojot strukturētus eksperimentus un stingru domāšanu, mēs varam redzēt lietas, kuras citkārt varētu nebūt redzamas. Mēs, protams, nevaram redzēt elektronus ar mūsu acīm, bet mēs varam atklāt to klātbūtni ar īpašām iekārtām, izmērīt to kustību, secinot no citiem efektiem, un empīriski pierādīt, ka tie patiešām pastāv.

Šajā ziņā zinātniskā metode ir līdzeklis cilvēku spējas paplašināšanai. Jūsu skolēni sāks piedzīvot aizraujošo "darbu ar neredzamo", izpētot elektrību un elektriskās ķēdes. Tas ir jūsu uzdevums kā instruktors, lai veicinātu un veicinātu šo brīnuma sajūtu jūsu skolēnu darbā.

16. jautājums

Kāda ir atšķirība starp materiāliem, kas klasificēti kā vadītāji salīdzinājumā ar tiem, kas klasificēti kā izolatori, šo vārdu elektriskajā nozīmē?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Elektriskie "vadītāji" nodrošina vieglu elektrisko strāvu cauri caur tiem, bet elektriskie "izolatori" to nedara. Būtiska atšķirība starp elektrisko "vadītāju" un elektrisko "izolatoru" ir tas, cik viegli elektroni var novirzīt no saviem atomiem.

Lai ilustrētu elektronu mobilitāti metāliskajā vielā, izpētiet terminu elektronu gāzi un "Elektronu jūru" ķīmijas rokasgrāmatā.

Piezīmes:

Ir svarīgi saprast, ka elektriskie "vadītāji" un "izolatori" nav tādi paši kā siltuma "vadītāji" un "izolatori". Materiāli, kas ir izolatori elektriskā nozīmē, var būt taisnīgi siltuma vadītāji (daži silikona gēli, Piemēram, pārnesi šķidrumus siltuma iekārtās). Materiāli, kas ir elektrības vadītāji, var būt taisnīgi izolatori siltuma izteiksmē (piemēram, elektrovadošas plastmasas).

17. jautājums

Nosakiet vairākas vielas, kas ir labas elektrības vadītāji, un vairākas vielas, kas ir labs elektrības izolators.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Ir ļoti viegli pētīt (un izmēģināt!), Vai dažādas vielas ir elektrības vadītāji vai izolatori. Es atstāju šo uzdevumu jūsu ļoti spējīgajās rokās.

Piezīmes:

Ja studentiem ir pieejams vienkāršs multimetrs, viņi var veikt ar dažādām vielām vadāmības pārbaudes ar tiem. Šī ir jautra un interesanta nodarbība klasē!

18. jautājums

Vienkāršāk jūs varat iedomāties, nosakiet, kāda ir elektriskā ķēde .

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Elektriskā ķēde ir jebkura nepārtrauktā ceļa, kurā elektroni var plūst no elektrības potenciāla (sprieguma) avota un atpakaļ.

Piezīmes:

Lai gan definīcijas ir pietiekami viegli, lai pētītu un atkārtotu, ir svarīgi, lai skolēni iemācītos nodot šos jēdzienus savos vārdos. Jautājums, ka skolēni sniedz praktiskus piemērus par "shēmām" un "nepārtrauktām shēmām", ir viens no veidiem, kā nodrošināt dziļāku jēdzienu izpēti, nevis vienkāršu terminu saglabāšanu.

Vārds "ķēde" vietējā valodā parasti attiecas uz jebko, kas ir elektrisks. Protams, tas nav taisnība termina tehniskajā izpratnē. Studenti apzinās, ka daudzi termini, kurus viņi apgūst un lieto elektriskajā vai elektroniskajā kursā, tiek izmantoti kopējā runā. Vēl viens piemērs ir vārds "īss": tehniski tas attiecas uz konkrētu ķēdes defektu. Parasti, lai gan, cilvēki to izmanto, lai norādītu uz jebkāda veida elektriskām problēmām.

19. jautājums

Kāda ir atšķirība starp DC un maiņstrāvas elektroenerģiju? Nosakiet dažus kopējus avotus katram elektroenerģijas veidam.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

DC ir akronīms, kas nozīmē Tiešā strāva : tas ir, elektriskā strāva, kas pārvietojas tikai vienā virzienā. AC ir akronīms, kas nozīmē Mainīgais strāva : tas ir, elektriskā strāva, kas periodiski mainās virzienā ("aizstājēji").

Elektroķīmiskās baterijas ģenerē DC, kā arī saules baterijas. Mikrofoni ģenerē AC, kad uztver skaņas viļņus (gaisa molekulu vibrācijas). Pastāv daudzi daudzi citi elektrības līdzstrāvas un maiņstrāvas avoti, nekā šeit minēts!

Piezīmes:

Apspriediet mazliet vēsturē AC pret DC, agrās enerģijas sistēmās. Elektroenerģijas sākuma dienās Amerikas Savienotajās Valstīs bija notikušas karsētas debates starp DC un AC izmantošanu. Thomas Edison aizstāvēja DC, savukārt George Westinghouse un Nikola Tesla atbalstīja AC.

Būtu vērts pieminēt, ka gandrīz visa elektriskā enerģija pasaulē tiek ģenerēta un izdalīta kā maiņstrāva, nevis DC (ti, Thomas Edison zaudēja AC / DC cīņu!). Atkarībā no klases līmeņa, kuru jūs māca, tas var vai nevar būt labs laiks, lai izskaidrotu, kāpēc lielākā daļa enerģijas sistēmu izmanto maiņstrāvu. Jebkurā gadījumā jūsu studenti, iespējams, jautās, kāpēc, tādēļ jums vajadzētu būt gatavam kaut kādā veidā (vai arī ziņot par visiem saviem atklājumiem) gatavību pievērsties šim jautājumam.

20. jautājums

Pieņemsim, ka jūs veidojat salonu tālu no elektrības servisa, bet jūs vēlaties, lai elektrība būtu pieejama, lai aktivizētu spuldzes, radio, datoru un citas noderīgas ierīces. Nosakiet vismaz trīs dažādus veidus, kā jūs varētu radīt elektroenerģiju, lai piegādātu elektroenerģijas vajadzības šajā salonā.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Pastāv vairākas dažādas ierīces, kas var ražot elektroenerģiju šai jūsu kabīnei:

• ar dzinēju darbināms ģenerators
• Saules baterija
• Termoplēve
• Vējdzirnavas

Attiecībā uz katru no šīm ierīcēm, kāds ir tā darbības princips un no kurienes tā saņem enerģiju?

Piezīmes:

Katram no šiem elektroenerģijas avotiem ir vairāk pamatots enerģijas avots. Cilvēki bieži kļūdaini domā par ģeneratora iekārtām kā maģiskiem enerģijas avotiem, kur tie patiešām ir nekas vairāk kā enerģijas pārveidotāji : enerģijas pārveidošana no vienas formas uz otru.

21. jautājums

No kurienes elektrība nāk no šīs jaudas jūsu mājā vai jūsu skolā, vai ielu ielās pa ceļiem, vai daudzām uzņēmējdarbības iestādēm jūsu pilsētā? Jūs atradīsit, ka ir daudz dažādu avotu un veidu elektroenerģijas avotiem. Katrā gadījumā mēģiniet noteikt, kur ir galīgais enerģijas avots.

Piemēram, hidroelektrostacijas dambī, elektroenerģija tiek ģenerēta, kad ūdens nokrīt ar turbīnu, kas pārvērš elektromehānisko ģeneratoru. Bet kas nepārtraukti vada ūdeni tā "augšup" vietā, lai process būtu nepārtraukts? Kāds ir galīgais enerģijas avots, ko dambis izmanto?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Daži elektroenerģijas avoti:

• Hidroelektrostacijas
• Atomelektrostacijas
• ogļu un eļļas spēkstacijas
• Dabasgāzes spēkstacijas
• koksnes spēkstacijas
• Ģeotermālās spēkstacijas
• Saules elektrostacijas
• plūdmaiņu / viļņu elektrostacijas
• Vējdzirnavas

Piezīmes:

Lielisks sarunu punkts ir tas, ka gandrīz visiem enerģijas avotiem ir kopīga izcelsme. Dažādi "avoti" ir tikai viena un tā paša avota varianta izteiksmes (ar izņēmumiem, protams!).

22. jautājums

Ņemot vērā akumulatoru un spuldzi, parādiet, kā savienot šīs divas ierīces kopā ar vadu, lai aktivizētu spuldzi:

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Šī ir vienkāršākā iespēja, bet ne vienīgā.

Piezīmes:

Šis jautājums dod studentiem labu iespēju apspriest ķēdes pamatkoncepciju. Tas ir ļoti viegli veidot, droši, un katram studentam tas ir jāapvieno atsevišķi savā klasē. Arī uzsvērt, cik vienkāršas shēmas, piemēram, tas var būt samontēti mājās, kas ir daļa no "pētniecības" daļa darblapā. Lai pētītu atbildes uz darblapas jautājumiem, tas nenozīmē, ka informācijai ir jābūt no grāmatas! Veiciniet eksperimentus, ja ir zināms, ka apstākļi ir droši.

Padariet skolēniem prāta vētru visus svarīgos jēdzienus, kas iegūti, veidojot šo vienkāršo shēmu. Kādi vispārīgie principi var tikt iegūti no šī konkrētā uzdevuma "darbvirsmas paneļa paneļa noklusējuma" elementu skapis

23. jautājums

Uzzīmējiet ķēdes elektrisko shematisko shēmu, kurā baterija elektrisko enerģiju piegādā spuldzei.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Šī shematiskā shēma nav vienīgais derīgais veids, kā parādīt akumulatoru, kas strādā spuldzes.

Diagrammas komponentu citas orientācijas ir pieļaujamas. Tomēr svarīga nozīme ir vienīgam, pastāvīgam elektrības strāvas padevei no akumulatora, spuldzes un atpakaļ uz otru akumulatora spaili.

Piezīmes:

Iepazīt skolēniem, cik svarīgi ir iemācīties "sazināties" shematisku shēmu valodā. Šeit aprakstītie simboli un konvencijas ir starptautiski un ne tikai lietojami Amerikas Savienotajās Valstīs.

24. jautājums

Lielākā daļa elektrisko vadu ir pārklāta ar gumijas vai plastmasas pārklājumu, ko sauc par izolāciju Kāds ir šī "izolācijas" mērķis, kas aptver metāla vadu "# 24"> Atklāj atbildi Slēpt atbildi

Izolācijas, kas aptver elektrisko vadu metāla daļu, mērķis ir novērst nejaušu kontaktu ar citiem elektrības vadītājiem, kas var izraisīt nejaušu elektrisko strāvu caur šiem pārējiem vadītājiem.

Piezīmes:

Ne tikai šis jautājums ir praktisks no izpratnes ķēdes funkcijas viedokļa, bet arī no elektrības drošības viedokļa. Kāpēc ir svarīgi, lai vadi būtu izolēti? Vai gaisvadu elektropārvades līnijas ir izolētas, piemēram, vadu klases projektos? Kāpēc vai kāpēc ne? Kā elektroinstalācijas tika izolētas pirms modernās plastmasas tehnoloģijas parādīšanās?

25. jautājums

Elektroinstalācijas sākumā elektroinstalācijas stieples tika izolētas ar kokvilnu . Tas vairs nav pieņemts prakse. Izskaidro kapec.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Kokvilna, tāpat kā daudzas dabiskās šķiedras, ir elektriskā izolācija. . . kamēr tā kļūst mitra!

Piezīmes:

Šis jautājums dod iespēju apspriest elektrisko drošību attiecībā uz apģērbu (bieži vien ir izgatavots no kokvilnas). Vai sausie apģērbi piedāvā elektrības izolāciju, piemēram, vecās stila izolācijas kokvilnas stiepli? Vai var uzticēties kokvilnas drēbēm, lai jūs droši izolētu no bīstama sprieguma?

26. jautājums

Kā var vadītāja testeri izmantot akumulatoru, spuldzi un dažus metāla stieņus, lai pārbaudītu dažādu priekšmetu spēju vadīt elektrību?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Sekojošā shēma darbotos kā vienkāršs nepārtrauktības testeris. Vienkārši novietojiet atvērto vadu galus saskarē ar pārbaudāmo objektu, un spuldze norāda, vai priekšmets elektroenerģiju drīzāk vai neveic:

Piezīmes:

Šis jautājums ir ne vien problēma, lai atrisinātu problēmu, bet arī pati par sevi ir vienkārša un droša eksperimentēšana. Veicināt studentus veidot savus vadīšanas testerus un testēt ar viņiem dažādas vielas.

27. jautājums

Pieņemsim, ka mums bija garš elektriskā kabeļa garums (elastīgas caurules, kurās ir vairāki vadi), par ko mums bija aizdomas, ka tajā ir bojātas vadi. Izstrādājiet vienkāršu pārbaudes ķēdi, ko varētu izmantot, lai katru atsevišķi pārbaudītu katru kabeļa vadu.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Piezīmes:

Lielu elektrisko / elektronisko ķēžu problēmu daļu izraisa nekas sarežģītāks nekā bojāti stieples savienojumi vai kļūdas gar vadu garumu. Testēšanas kabeļi stiepes pārtraukumiem ir ļoti praktisks uzdevums.

To pašu metodi var izmantot, lai "kartētu" vadus no viena kabeļa gala uz otru, ja vadi nav krāsoti vai citādi padarīti identificējami.

28. jautājums

Cik ilgs laiks būs gaismas spuldzei, lai saņemtu elektroenerģiju, ja akumulators ir pievienots pārējai ķēdei. "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00116x01.png" >

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Aptuveni 11 milisekundes (0.0107 sekundes).

Piezīmes:

Elektroenerģija ir strauja: elektronu kustības ietekme ir apmēram gaismas ātrumā (186 000 jūdzes sekundē). No otras puses faktiskais vidējais elektronu ātrums ir ļoti, ļoti lēns. Ērta analoģija, ko esmu izmantojis, lai ilustrētu, kā elektroni var kustēties lēnām, tomēr strauji ietekmē slēgtas cilpas hidrauliskās sistēmas darbību. Kad vārsts tiek atvērts, šķidruma kustība visā sistēmā ir tūlītēja (faktiski kustība virzās uz skaņas ātrumu caur šķidrumu - ļoti ātri!), Taču faktiskais šķidruma kustības ātrums ir daudz lēnāks.

Starp citu, dubultā ševrona simboli norāda elektrisko savienotāju pāri (kontaktdakšu un domkratu, vīriešu un sieviešu).

29. jautājums

22-metru metāla stieple ar trim kājām tās garumā satur aptuveni 28, 96 × 10 21 "brīvu" elektronu. Pieņemsim, ka šis vads atrodas elektriskajā ķēdē, kas vada strāvu, kas vienāda ar 6, 25 × 10 18 elektroniem sekundē. Tas nozīmē, ka, ja jūs varētu izvēlēties vietu gar šo vadu un varēja skaitīt elektronus, jo tie nokļūst ar šo vietu, jūs varētu sakrist 6, 250, 000, 000, 000, 000, 000, 000 elektroni iet pa katru sekundi. (Šī ir pamatota likme elektrības strāvai šāda izmēra vadā.)

Aprēķiniet vidējo elektronu ātrumu caur šo vadu.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Vidējais elektronu ātrums = 0, 000647 pēdas sekundē, vai 6, 47 × 10 -4 pēdas / s. Tas ir ļoti lēns: tikai 0, 00777 collas sekundē vai 0, 197 milimetri sekundē!

Piezīmes:

Neskatoties uz strauju elektronu kustības efektu visā ķēdē (ti, aptuveni gaismas ātrumu), faktiskais elektronu ātrums salīdzinājumā ir ļoti lēns.

Šajā aprēķinā izmantotie bāzes skaitļi ir šādi:

• Brīvo elektronu skaits uz metru kubikmetru (piemērs ņemts no 15. izdevuma, 1983., 6. sējums, 551. lappuse) = 10 29 elektronu uz m 3 . Metāla tips nav norādīts.
• 22 gabarīta stieples diametrs ir 0, 025 collas.

Šādi jautājumi var būt izaicinoši studentiem bez spēcīgas matemātikas vai zinātnes fona. Viena problēmu risināšanas stratēģija, ko esmu atradis ļoti noderīgi, ir vienkāršot problēmas jēdzienu, līdz kļūst acīmredzams risinājums, tad izmantojiet vienkāršoto piemēru, lai izveidotu modeli (vienādojumu), lai iegūtu risinājumu, ņemot vērā visus sākotnējos parametrus. Piemēram, kāds būtu vidējais elektronu ātrums, ja strāva būtu 28, 96 × 10 21 elektronu sekundē, tas pats skaitlis kā brīvo elektronu skaits, kas dzīvo vadā? Protams, plūsmas ātrums būtu viens stieples garums sekundē vai 3 pēdas sekundē. Tagad mainiet pašreizējo likmi tā, lai tas būtu kaut kas tuvāks problēma (6, 25 × 10 18 ), bet tomēr pietiekami vienkārša, lai aprēķinātu garīgi. Piemēram, puse no pirmās likmes: 14, 48 × 10 21 elektronu sekundē. Protams, ja plūsmas ātrums ir mazāks par pusi, tad ātrums būs arī puse: 1, 5 pēdas sekundē, nevis 3 pēdas sekundē. Dažiem šīs tehnikas atkārtojumiem būtu jāatklāj risinājuma modelis:

v = 3 Es


Q.

Kur

v = vidējā elektronu ātrums (pēdas sekundē)

I = elektriskā strāva (elektroni sekundē)

Q = elektronu skaits, kas atrodas vadā

Ir arī ļoti noderīgi, lai zinoši studenti demonstrētu savas risinājuma metodes klases priekšā, lai citi varētu iemācīties jaunus problēmu risināšanas paņēmienus.

30. jautājums

Ko norāda simboli ar blakus esošajām jautājuma zīmēm? Parādītajā ķēdē, vai spuldze tiks aktivizēta?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Tie ir zemes simboli, un tie var vai nu norādīt uz savienojumiem, kas izveidoti uz kopēju vadītāju (piemēram, automobiļa vai ķēžu korpusa metāla šasija) vai faktisko zemi (parasti caur metāla stieņiem, kas nonāk netīrībā).

Piezīmes:

Jautājiet skolēniem par metāla šasijas relatīvo vadību pret netīrumiem (zeme). Vai strāvas ceļš, ko veido divi metāla šasijas pamatojumi, ir ekvivalenti pašreizējam ceļam, ko veido divi zemējuma pamati "darbvirsmas panelis paneļa paneļa noklusējuma"

31. jautājums

Šeit redzams vienkāršots elektrības spēkstacijas un māju attēlojums, kurā elektrības avots parādīts kā akumulators, un vienīgā elektriskā "slodze" mājā ir viena spuldze:

Kāpēc kāds varētu izmantot divas vadu, lai elektrību vadītu no spēkstacijas uz māju, kā parādīts attēlā, kad viņi var vienkārši izmantot vienu vadu un pāri zemes pieslēgumiem, piemēram, šo "// www.beautycrew.com.au//sub. allaboutcircuits.com/images/quiz/00075x02.png ">

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Šis nav praktisks risinājums, lai gan tikai pusei no vadu skaita vajadzētu sadalīt elektroenerģiju no elektrostacijas katrā mājā! Šī iemesla dēļ tas nav praktiski tāpēc, ka zeme (netīrumi) nav pietiekami labs elektrības vadītājs. Metāla vadi elektroenerģiju strādā daudz efektīvāk, kā rezultātā galapatērētājam piegādā vairāk elektroenerģijas.

Piezīmes:

Apspriediet faktu, ka, lai arī zeme (netīrumi) ir slikts elektroenerģijas vadītājs, tā joprojām varēs veikt cilvēka ķermeņa noplūdes līmeni! Mājsaimniecības spuldzes iedegšanai nepieciešamās strāvas daudzums parasti pārsniedz cilvēka ķermeņa noplūdes vērtību.

32. jautājums

Kas precīzi ir īssavienojums ? Ko tas nozīmē, ja ķēde kļūst saīsināta ? Kā tas atšķiras no atvērtas ķēdes?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Īssavienojums ir ķēde ar ļoti mazu pretestību, kas ļauj veikt lielu strāvas daudzumu. Ja ķēde kļūst saīsināta, tas nozīmē, ka ceļš, kuram agrāk bija būtiska pretestība, ir apiets ar ceļu ar niecīgu (gandrīz nulles) pretestību.

Un otrādi, atvērtā ķēde ir tāda, kurā ir pārtraukums, kas novērš jebkādu strāvas pārtraukšanu.

Piezīmes:

Apspriediet ar saviem skolēniem dažus iespējamos īssavienojumu draudus. Tad būs skaidrs, kāpēc "īssavienojums" ir slikta lieta. Jautājiet skolēniem, vai viņi var domāt par reāliem apstākļiem, kas var izraisīt īssavienojumu attīstību.

Esmu ievērojis vairāku gadu mācīšanas elektroniku, ka jaunie studenti bieži lieto terminus "īss" vai "īssavienojums" kā vispārējas etiķetes jebkura veida ķēdes vainas dēļ, nevis tieši aprakstīto īpašo nosacījumu. Tas ir ieradums, kas ir jālabo, ja studenti saprātīgi sazinās ar citiem šajā profesijā. Sakot, ka komponents "ir saīsināts", ir ļoti konkrēta lieta: tas nav vispārējs jēdziens jebkura veida ķēdes vainas dēļ.

Jautājums Nr. 33

Kas būtu noticis šajā shēmā, lai tas kļūtu saīsināts ? Citiem vārdiem sakot, nosakiet, kā izveidot īsslēgumu, izmantojot šeit redzamās sastāvdaļas:

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Piezīmes:

Reālajā dzīvē, protams, īssavienojumi parasti ir lietas, no kurām jāizvairās. Apspriediet ar saviem skolēniem, kāpēc īssavienojumi parasti nav nevēlami, un kāda loma ir stieples izolācijai, lai novērstu to.

34 jautājums

Kad zibens trieciens, tuvumā esošās magnētiskās kompasa adatas var redzēt, ka jerk, reaģējot uz elektrības izlādi. Bez kompasa adatas izlieces rezultāts laikā, kad uzlādējas elektrostatiskā lādiņa pirms zibens skrūves, bet tikai tad, kad skrūve patiešām trieciens. Ko šī parādība norāda uz spriegumu, strāvu un magnetismu? "Atklāj atbildi" Slēpt atbildi

Elektriskās strāvas klātbūtne radīs magnētisko lauku, bet tikai sprieguma klātbūtne nebūs. Sīkāk par šī zinātniskā atklājuma vēsturisko fonu pētījis Hansa Kristiana Eersteda darbu 20. gadsimta sākumā.

Piezīmes:

Elektromagnētisma atklāšana Eersta laika laikā bija nekas mazāks kā revolucionārs. Tas pavēra ceļu elektrodzinēju attīstībai, starp citu noderīgu elektrisko ierīču.

35. jautājums

Tāpat kā elektrību var izmantot, lai radītu magnētismu, magnetismu var izmantot arī, lai ražotu elektroenerģiju. Pēdējais process ir pazīstams kā elektromagnētiskā indukcija . Izstrādājiet vienkāršu eksperimentu, lai izpētītu elektromagnētiskās indukcijas fenomenu.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Varbūt visvienkāršākais veids, kā demonstrēt elektromagnētisko indukciju, ir izveidot vienkāršu ķēdi, kas izveidota no stieples spoles un jutīga elektriskā skaitītāja (šim eksperimentam ir ieteicams digitālais skaitītājs), pēc tam pārvietojiet magnētu gar stiepļu spoli. Jums jāievēro tieša korelācija starp magnēta novietojumu attiecībā pret spoli laika gaitā un skaitītāja norādīto sprieguma vai strāvas daudzumu.

Piezīmes:

Daudzi skolēni nepareizi uzņemas, ka elektromagnētiskā indukcija var notikt statiskā magnētiskā lauka klātbūtnē. Tā nav taisnība. Vienkāršs eksperimentālais iestatījums, kas aprakstīts sadaļā "Atbilde" šim jautājumam, ir pietiekams, lai kliedētu šo mītu un izgaismo studentu izpratni par šo principu. Starp citu, šī aktivitāte ir lielisks veids, kā skolēniem sākt domāt par aprēķina noteikumiem: viens mainīgais ir saistīts ar mainīgā laika perioda pārmaiņām .

36. jautājums

Liels audio skaļrunis var kalpot, lai parādītu gan elektromagnētisma, gan elektromagnētiskās indukcijas principus . Paskaidrojiet, kā tas var notikt.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Nevaru pateikt, kā iestatīt vai veikt eksperimentu, bet es parādīšu tipisku audio skaļruņu ilustrāciju:

"Balss spole" ir piestiprināta pie elastīgā skaļruņa konusa, un tā var brīvi pārvietoties gar magnētiskās garās ass. Magnēts ir nekustīgs, stingri piestiprināts pie skaļruņa metāla rāmja un ir centrēts balss spoles vidū.

Šis eksperiments ir visienošākais, ja tiek izmantots fiziski liels (ti, "woofer") skaļrunis.

Pārbaudes jautājums: norādiet dažus iespējamos runātāja neveiksmes punktus, kas novērstu pareizu darbību.

Piezīmes:

Tā kā katram šāda veida eksperimentam ne visi ir gatavi piekļūt lielam skaļrunim, tas var palīdzēt studentiem, kuri šajā klasē piedalās vienā vai divos "skaļruņu skaļruņos", eksperimentēt šajā diskusijas fāzē. Jebkurā brīdī, kad jūs varat mudināt skolēnus izveidot ekskluzīvus eksperimentus klasē, lai izpētītu pamatprincipus, tas ir labs lieta.

37. jautājums

Kā jūs domājat, varētu notikt, ja kāds viegli pieskaras kāda no šiem runātājiem konusa "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00080x01.png">

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Izmēģiniet šo eksperimentu pats, izmantojot garu vadu pāri, lai divus skaļruņus nošķirtu ievērojamā attālumā. Klausieties un noskaņojiet skaļruni pēc tā, kamēr kāds cits pieslēdzas pie otras skaļruņa, pēc tam veiciet tirdzniecības lomu.

Piezīmes:

Šis eksperiments ne tikai ilustrē elektromagnētisma un elektromagnētiskās indukcijas divējādos principus, bet arī parāda, cik viegli ir izveidot vienkāršu ar skaņu darbināmu audiotelefonijas sistēmu.

Šajā eksperimentā ir ļoti ieteicams izmantot identisku "woofer" skaļruņu pāri, kas atrodas šajā klasē, kā arī divu vadu kabeļu garu garumu (šim nolūkam ir labs pagarinājums ar pagarinātu vadu, ar aligatoru - klipu "džemperis" stieples, lai izveidotu savienojumus).

38. jautājums

Pieņemsim, ka kāds mehāniski savieno elektromotoru ar elektrisko ģeneratoru, tad elektriski savieno abas ierīces kopā, cenšoties izveidot perpetual-motion machine:

Kāpēc šī pulcēšanās neatgriezīsies uz visiem laikiem, kad sāksies "# 38"> Atklāt atbildi Nerādīt atbildi

Tas nedarbosies, jo ne motors, ne ģenerators nav 100% efektīvs.

Piezīmes:

Viegli atbildēt uz šo jautājumu ir tas, ka "Enerģijas aizsardzības likums (vai Termodinamikas otrais likums) to aizliedz", taču, atsaucoties uz šādu "Likumu", patiešām nepaskaidro, kāpēc perpetual motion machines are deceased to failure. Studentiem ir svarīgi saprast, ka realitāte nav saistīta ar fizisko "likumu" zinātniekiem; Drīzāk tas, ko mēs saucam par "likumiem", patiesībā ir tikai raksturīgo likumsakarību apraksti . Ir svarīgi uzsvērt kritisku domāšanu tādā jautājumā kā šis, jo tas ir vairāk intelektuāli nobriedis, lai noliegtu notikumu, kas balstīts uz dogmatisku likuma ievērošanu, iespējamību, nekā naivi ticēt, ka viss ir iespējams.

  • ← Iepriekšējā darba lapa

  • Darba lapa indekss

  • Nākamā darblapa →