Att bygga upp en förståelse av elektriska kretsar (2 / 17 steg)

Steg 2: Finns det något händer i trådar av en krets när en glödlampa lyser?

• Studenter kommer att leta efter experimentella bevis för att stödja eller vederlägga som något händer i trådarna när en lampa tänds.

Material: mini glödlampor, glödlampa uttag, batteri fall, D-cellsbatterier, anslutande ledningar, kompass

En kompass är en liten magnet tillfälligt så att den kan rotera fritt om ett elektriska eller magnetiska fält. Detta innebär att en kompass kan användas för att detektera elektrisk aktivitet i sladdar. Om du vill använda kompassen på detta sätt Följ dessa instruktioner:

1. Lägg kompassen på ditt bord, från metall delar av tabellen som bordsben eller bultar. Tejpa kompassen till bordet så dess orientering inte förändras under användning. Kompassen är inte ansluten till någon tråd, det fungerar bara som en detektor att visualisera vad om något händer i trådarna.
2. Anslut två lampor och och tre batterier i en sluten krets. Sträcka slingan ut så mycket som möjligt; Förvara batteriet som långt från kompassen som du kan. (Stål fallet med D-celler blir magnetiseras med användning och kommer att störa den kompass behandlingen.)
3. Koppla bort ena sladden i slingan. Lägg en tråd från kretsen på kompassen och justera denna tråd parallellt med nålen på kompassen och direkt över nålen. Ansluta och koppla från kretsen flera gånger medan du tittar på kompassnålen.

Lab frågor
1. gör kompassnålen avleda medurs eller moturs när du ansluter kabeln för att stänga slingan? Vad händer med kompassnålen när batteriet är urkopplad?
2. finns det några bevis att något händer i kabeln över kompassen under tiden slingan är bruten? Vad är bevis, för eller emot detta?

Flytta inte kompassen. Bryta loopen och rotera hela slingan-batteri, uttag och sladdar tillsammans – så att nästa tråd i kretsen är nu över kompass och parallellt med nålen. Vara säker på slingan är utsträckt så batteriet är så långt som möjligt från kompassen. Innan du ansluter kabeln, förutsäga vad kompass deformationen du lägga märke till när du stänga slingan. Ansluta och koppla bort loopen och observera kompassnålen.

3. avleda kompassen i samma riktning som det gjorde under den första kabeln? Det avleda med samma belopp?
4. rotera hela slingan igen, så att nästa tråd är över kompassen. Förutsäga vad du kommer att observera när du ansluter och kopplar från loopen igen och följa kompassen. Prova det. Vad hände med kompassnålen? Hur jämför detta med dess beteende under de andra två kablarna? Tycker du samma sak som händer i trådarna hela vägen runt loopen? Varför?
5. vända orienteringen på batteriet genom att koppla loss kablarna från batteriet och sedan åter dem på motsatta sidor av batteriet. Innan du gör det, förutsäga vad du kommer att observera. Vilken nål omläggning gör du observera när du stänga slingan när du återför batteri orientering? Vad du ser när du bryta loopen? Hur jämför detta med din tidigare resultat?

Eftertanke frågor
Diskutera Svaren på alla dessa frågor med din lab gruppen. Bevisen för dessa svar är att grundas på iakttagelser under dina undersökningar.

1. Vad tror du skulle hända i kablarna till göra den kompass deformationen ändra riktning när batteriet orientering återförs?
2. vissa människor tyder på att det finns något rör sig i trådarna. Finns det några direkta bevis för detta?
3. om något rör sig i trådarna, riktning mot rörelsen och rörelsen verkar vara samma i varje tråd av kretsen samtidigt? Vad är bevisen?
4. Vad tror du att batteriet gör i denna krets? Vad är bevisen? Kan en kompass används för att identifiera rörelseriktning i en tråd?