MATERIALI ATTREZZI. Tavoletta compensato Misure: 30cmx20-30 cm. spellafili punteruolo cacciavite Nastro isolante. Lampadine da 4,5V o 1,5V

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2 ATTREZZI MATERIALI Tavoletta compensato Misure: 30cmx20-30 cm spellafili punteruolo cacciavite Nastro isolante pinza archetto da traforo Metro da falegname e matita Lampadine da 4,5V o 1,5V Portalampade Interruttore viti Cavo unipolare Coccodrilli Pila 4,5V Pila 9V con adattatore 2

3 ESERCITAZIONI di LABORATORIO PROVE SPERIMENTALI G. Arduino Il Manuale di Tecnologia S. Lattes & C. Editori SpA IL CIRCUITO Tutti i circuiti sono montati su un pannello di masonite forato : in questo modo è possibile utilizzare dei fermacampioni per fissare i vari elementi o compensato e qui mi aiuto con piccole viti per fissare i diversi componenti. Procedete al montaggio seguendo lo schema del disegno. Nei punti di giunzione, ricordatevi di spellare il filo. MATERIALI E ATTREZZI OCCORRENTI pannelli di masonite forati 4,5 V schema elettrico 4,5 V 30 filo elettrico ferma campioni PILA PLUS 4,5 volt interruttore PILA PLUS 4,5 volt Morsetti a coccodrillo lampade 3

4 IL CIRCUITO e legge di Ohm 4

5 G. Arduino Il Manuale di Tecnologia S. Lattes & C. Editori SpA Il nostro circuito in serie è formato da 3 lampadine messe una di seguito all altra, in modo che la stessa corrente debba percorrerle tutte. IL CIRCUITO IN SERIE Per realizzate il circuito sono necessarie 3 lampadine da 1,5 V ed i relativi portalampade. Dopo aver realizzato il circuito, procedete alle seguenti osservazioni: 4,5 V schema elettrico 1,5 V 1,5 V 1,5 V PILA PLUS 4,5 volt a) Cosa succede se svitate una lampadina? Perché? b) Cosa cambia se spostate l interruttore in un altro punto del circuito? c) Quali svantaggi presenta un circuito in serie? d) Conoscete alcune applicazioni di questo circuito? 5

6 G. Arduino Il Manuale di Tecnologia S. Lattes & C. Editori SpA Il nostro circuito in parallelo è formato da 3 lampadine i cui estremi sono sottoposti alla stessa tensione e la corrente si divide tra le varie derivazioni. Realizzate il circuito seguendo lo schema del testo. Sono necessarie 3 lampadine da 4,5 V e i relativi portalampade. Dopo aver realizzato il circuito, procedete alle seguenti osservazioni: a) Cosa succede se svitate una lampadina? Perché? b) Cosa cambia se spostate l interruttore in un altro punto del circuito? c) Quali vantaggi presenta un circuito in parallelo? d) Conoscete alcune applicazioni di questo circuito IL CIRCUITO IN PARALLELO 4,5 V 4,5 V 4,5 V schema elettrico 4,5 V PILA PLUS 4,5 volt 6

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9 G. Arduino Il Manuale di Tecnologia S. Lattes & C. Editori SpA Realizzate uno schema elettrico come quello mostrato in figura: le estremità 1 e 2 non sono collegate tra loro, quindi in quel punto il circuito è interrotto. Appoggiate successivamente su questi contatti 1 e 2 dei materiali diversi, in modo da chiudere il circuito: rame, stagno, ferro, alluminio, argento, oro, otto- ne, legno, carta, plastica, stoffa, porcellana, mina di grafite e altri materiali ancora. CONDUTTORI ED ISOLANTI schema elettrico 4,5 V 1 2 Foglio di alluminio listello di legno carta PILA PLUS 4,5 volt stoffa matita fil di ferro plastica Annotate su una tabella quando la lampadina è accesa e quando è spenta: quali conclusioni potete trarre? 9

10 G. Arduino Il Manuale di Tecnologia S. Lattes & C. Editori SpA Per costruire un elettrocalamita occorrono: 1 pila piatta da 4,5 V; un nucleo di ferro dolce (ad esempio, un grosso bullone); un rocchetto di materiale isolante; filo di rame smaltato; morsetti a coccodrillo. Avvolgete il filo di rame sul rocchetto, mantenendo sempre lo stesso senso di rotazione. Raschiate lo smalto isolante del filo alle estremità collegate con i poli della batteria. Dopo aver chiuso il circuito, sperimentate la forza di attrazione dell elettrocalamita: ELETTROCALAMITA rocchetto di cartone morsetti a coccodrillo bullone in ferro dolce matassa di filo di rame smaltato con un magnete si possono identificare i poli dell elettrocalamita PILA PLUS 4,5 volt schema elettrico N S circuito aperto circuito chiuso il nucleo attira piccoli oggetti in ferro quando l avvolgimento è percorso da corrente e li rilascia quando la corrente viene tolta. Alla fine, staccate uno dei due fili collegati alla pila, altrimenti questa si esaurirà molto rapidamente Il passaggio della corrente in un filo conduttore genera attorno al filo un. Mentre realizzando le condizioni inverse si produce ELETTRICITA 10

11 G. Arduino Il Manuale di Tecnologia S. Lattes & C. Editori SpA CAMPANELLO ELETTRICO Occorrono: 1 pila piatta da 4,5 V; un interruttore a pulsante; un elettrocalamita(vedi esercitazione precedente); il campanello di una vecchia bicicletta; una sbarretta sottile di acciaio; un bulloncino per il contatto; il filo elettrico di recupero; morsetti a coccodrillo. Eseguite il montaggio sul pannello dei vari componenti, secondo lo schema elettrico del testo. lamina acciaio sottile PILA PLUS 4,5 volt campanello schema elettrico 11

12 MANOFERMA La costruzione di un gioco il cui funzionamento è basato sulla realizzazione di un semplice circuito elettrico. Una lampadina si accende denunciando il contatto fra i capi interrotti di un circuito elettrico I terminali di tale circuito hanno la forma, uno di un asta metallica attorcigliata e l altro di un anello di metallo che dovrebbe passare attorno all asta senza toccarla. 12

13 Segnalatore a pile QUIZZINO Altro gioco che potrebbe rendere divertente la Geografia! Una serie di collegamenti modificabili in relazione alle domande riportate sulla scheda. Se domanda e risposta sono collegate da un filo quando appoggiamo i terminali su di esse il circuito si chiude e la lampadina si accende. 13

14 TELEGRAFO VISIVO Se collego pila e interruttore di una tavoletta (A che è in cucina) alla lampadina dell altra tavoletta (B che è in cameretta) e viceversa posso avvisare SENZA URLARE che è pronta la cena. 14

15 G. Arduino Il Manuale di Tecnologia S. Lattes & C. Editori SpA IMPIANTO CON DEVIATORI L impianto consente l accensione di una lampadina da 2 punti diversi, con l impiego di 2 deviatori. La giunzione tra i fili potrà avvenire con morsetti isolati. Nello schema, i fili sono inseriti in tubi di plastica di recupero, quelli stessi incassati nei muri negli impianti elettrici domestici. Eseguite il montaggio sul pannello dei vari componenti, secondo lo schema elettrico del testo. PILA PLUS 4,5 volt A B S1 schema elettrico Deviatori S1 S2 in posizione: A-B oppure B-A: lampada accesa A-A oppure B-B: lampada spenta S2 A B 15

16 G. Arduino Il Manuale di Tecnologia S. Lattes & C. Editori SpA IMPIANTO CON RELÈ L impianto con relé simula l impianto luce di un corridoio o di una scala: l accensione delle lampade è comandata da diversi punti della rete. Il funzionamento del relé si basa sulla proprietà dell elettrocalamita: vi è un avvolgimento isolato che, quando viene percorso da corrente, magnetizza un nucleo di ferro, il quale attira una lamina d acciaio che funge da interruttore e chiude il circuito. Occorrono una pila da 9 V; una pila da 4,5 V; un relé da 12 V (che è in grado di funzionare anche con una pila da 9 V). La giunzione tra i fili potrà avvenire con morsetti isolati. B2 PILA PLUS 4,5 volt B1 B2 B1 1 3 relè schema elettrico 2 4 S1 S2 lampada Eseguite il montaggio sul pannello dei vari componenti, secondo lo schema elettrico del testo. Ad ogni pressione su uno dei pulsanti la lampadina si accenderà, se spenta, e si spegnerà se accesa S3 16

17 G. Arduino Il Manuale di Tecnologia S. Lattes & C. Editori SpA SEMAFORO Il semaforo deve dare il verde in una direzione di marcia, e nello stesso momento, deve essere rosso nell altra direzione. In certi momenti, si deve accendere il giallo invece del verde. Occorrono: 1 pila piatta da 4,5 V; 6 lampadine da 4,5 V e relativi portalampade; due interruttori deviatori; filo elettrico di recupero; morsetti a coccodrillo; un blocchetto di legno per il fissaggio delle luci; colori a tempera per le lampadine. Eseguite il montaggio sul pannello dei vari componenti, secondo lo schema elettrico del testo. Il disegno evidenzia, con fili di colore diverso, i circuiti indipendenti delle lampadine. B PILA PLUS 4,5 volt A A B schema elettrico Azionando i deviatori nella sequenza BABABA si ottiene il ciclo tipico del semaforo. 17

18 SCHEDA PROGETTO TITOLO: CIRCUITO ELETTRICO o. materiali misure cm qt. costo unitario costo totale base di legno 30x40 1 listelli di legno 30x2 spess 2 2 fili elettrici lampadine portalampade interruttore pila viti attrezzi cacciavite punteruolo spellafili pinza diam... Lungh... procedimento funzionamento finalità INVECE DELLA PILA potrei usare una spina USB, si può utilizzare il sistema prelevando l energia da una porta USB del computer (5V) o attraverso un adeguato adattatore, dalla presa accendisigari dell automobile (12V). 18

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22 Generatore: PILA DAL WEB COLLEGAMENTO LABORATORIO-LAMPADA DA TAVOLO elettricità dal limone - APPROFONDISCI 22

23 SPERIMENTIAMO l obiettivo è rendiamoci conto del fatto che il passaggio di corrente produce delle profonde trasformazioni in alcune sostanze (trasformazioni chimiche-cella elettrolitica) e che viceversa l interazione di particolari sostanze può produrre corrente elettrica (pile). 9 DAL WEB COLLEGAMENTO LABORATORIO-LAMPADA DA TAVOLO Elettricità dal limone KE&feature=related 10 /20/la-patata-batteria-energiaelettrica-da-un-tubero/ Elettricità dalle patate ch?nr=1&v=ufoojfzro2c&feat ure=endscreen 23

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25 PILA 25

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28 Le cariche circolano solo all'interno dei fili elettrici? Aggiungi del sale nell acqua e la lampadina si illuminerà sempre di più Il sale da cucina è formato da molecole di cloruro di sodio (NaCl). Le molecole di sali, acidi e basi sciolti in acqua, ionizzano, si dissociano cioè in particelle di carica opposta Na+ e Cl e la conducibilità aumenta. Per questo l acqua salata conduce di più l elettricità. 28

29 ELETTROLISI (elettricità - separazione) Quando la corrente circola all'interno dell acqua, si produce una trasformazione: 2H 2 O 2H 2 (GASSOSO) + 1O 2 (GASSOSO) Cosa sono e da dove vengono le bollicine? 29

30 bibliografia Questa Unità è stata creata a scopo puramente didattico; per aiutare gli alunni nella realizzazione di un loro elaborato. Sono state scannerizzate pagine di diversi testi, alcuni ormai fuori produzione. Se l autore non volesse autorizzare la pubblicazione della propria pagina e pregato di contattare il webmaster del sito e la pagina sarà subito rimossa. Grazie per la collaborazione Prof.ssa Rossella D Imporzano 30