استخدامات الكهرباء المتعددة

1999 أطفالنا والعلوم في المرحلة الابتدائية

KFAS

الكهرباء الفيزياء

الكهرباء مصدر للطاقة يُستخدم في توليد الضوء، والصوت، والحرارة والحركة ويستطيع الأطفال جمع صور عن الأجهزة الكهربائية المختلفة من (الكتالوجات) الفهارس المصورة، وترتيبها بطرق مختلفة.

وسيكون الأطفال قد حصلوا على خبرة استخدام الكهرباء لإنتاج الضوء والصوت باستخدام كل من المصابيح والأجراس والطنان في دوائرهم، وقد يلاحظون ان المصابيح تصبح ساخنة عند اضاءتها.

ولادراك كيف يمكن استخدام الكهرباء في إيجاد الحركة، يحتاج الأطفال في نهاية الحلقة الثانية لاستكشاف الكهرومغناطيسية.

 

استخدام الكهرباء لصنع المغناطيس

يمكن صنع المغناطيس من المواد المغناطيسية فقط، مثل: الحديد، والفولاذ، والكوبلت والنيكل، حيث يلف الأطفال سلكا معزولا حول مسمار حديدي عشرين مرة تقريبا، ولا يؤثر هنا إذا كانت اللفات متداخلة مع بعضها (شكل 6-9أ) وعند توصيل الأسلاك للعمود الجاف، فإن المسمار سيعمل كمغناطيس.

ويمكن أن يختبر الأطفال تأثير عدد اللفات المختلفة حول المسمار، حيث يمكنهم إيجاد عدد مشابك الورق التي يلتقطها المسمار عند وجود (10 و 20 و 25) لفة أو أكثر كما يستطيع الأطفال بحث ما يحدث عند استخدام عمودين جافين متصلين معا، أو ماذا يحدث عند قطع التيار؟ أو ما إذا كانت الأنواع الأخرى من المعادن أو غيرها من المواد تعمل كمغناطيسات كهربائية؟

ويستطيع الأطفال عمل رافعة تستخدم المغناطيسات الكهربائية (شكل 6-9ب) وعند غلق الدائرة الكهربائية (لتوصيلها) فانها ترفع الفولاذ أو الحديد وتسقطها عند فتح الدائرة الكهربائية (قطعها). فالمغناطيسات الكهربائية تستخدم لنقل برادة الحديد والفولاذ في افران الكهرباء، حيث ان لها القدرة على منع دخول المعادن الاخرى والشوائب غير المعدنية الى هذه الافران.

هذه الأنواع من الأنشطة تسبب الاستهلاك السريع للأعمدة الجافة، ويجب أن يحذر الأطفال من أن ذلك قد يؤثر على نتائجهم، ولذلك يجب أن يكونوا حريصين في استخدام أعمدتهم، ولهذا السبب فإن بعض الأنشطة قد تحتاج لأدائها في مجموعات كبيرة نوعا ما، بحيث تكون تحت الملاحظة.

 

من الأنشطة السابقة يحتمل أن يكون الأطفال قد لاحظوا أن المغناطيسات تسبب انحراف مؤشر البوصلة، والمغناطيس الكهربائي له التأثير نفسه.

ويمكن توضيح ذلك عندما يلف الأطفال سلكا حول علبة ضيقة حوالي ست مرات، يضعون البوصلة داخل العلبة بحيث تكون إبرة المغناطيس موازية للسلك (شكل 6-10)، وعند توصيل نهايات السلك إلى البطارية فان الإبرة ستتحرك الى جهة معينة، ويمكنهم التوسع في بحثهم بتسجيل ما سوف يحدث عند تغيير الأسلاك حول الأقطاب المختلفة، وسيكتشفون أنه كلما زادت عدد اللفات يزداد انحراف الإبرة.

 

ويمكن استخدام المغناطيس الكهربائي لصنع الطنان الذي يوضح ان الكهرباء تستخدم في توليد كل من الحركة والصوت، فعند توصيل الكهرباء فان الشريط المعدني ينجذب نحو المغناطيس الكهربائي، مما سيؤدي إلى قطع الدائرة وبذلك يقفز الشريط إلى الخلف مما يعمل على إكمال الدائرة الكهربائية مرة أخرى.. وتكرار ذلك بسرعة يسبب صوت الطنان المزعج (شكل (6-11).

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]