الکتریسیته
داستان الکتریسیته از زمان های خیلی قدیم، یعنی حدود دو هزار سال قبل شروع می شود. یونانی های قدیم، سنگ سبک وزن و زرد رنگی را از زیر خاک پیدا کردند. آن ها کشف کردند که اگر این سنگ را با پارچه ای مالش دهند و آن را مقابل اجسام سبکی مانند پر، نخ، کاه و گرد و خاک نگه دارند، سنگ آن ها را، جذب می کند.
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :
تاریخ : شنبه 1397/06/17 ساعت 14:32
مرکز یادگیری تبیان - محبوبه همت
داستان الکتریسیته از زمان های خیلی قدیم، یعنی حدود دو هزار سال قبل شروع می شود. یونانی های قدیم، سنگ سبک وزن و زرد رنگی را از زیر خاک پیدا کردند. آن ها کشف کردند که اگر این سنگ را با پارچه ای مالش دهند و آن را مقابل اجسام سبکی مانند پر، نخ، کاه و گرد و خاک نگه دارند، سنگ آن ها را، جذب می کند. در آن زمان، یونانی ها تصور می کردند که این سنگ روح دارد و نیرویی جادویی در آن نهفته است.البته امروزه می دانیم که این سنگ ها یک نوع سنگواره صمغی به نام "کهربا" هستند و نیروی آن ها مربوط به الکتریسیته است.
حدود سال 1600 میلادی، یک پزشک انگلیسی به نام "ویلیام گیلبرت" کشف کرد که سنگ کهربا، تنها چیزی نیست که می تواند ذرات کوچک را جذب کند. او گفت که اگر شیشه، موم یا حتی بسیاری اشیای دیگر را مالش دهیم، همان خاصیت کهربا را پیدا می کند. گیلبرت متوجه شد که با مالش دادن اشیای معین، جریان به خصوصی از آن ها خارج می شود که موجب جذب ذرات سبک می گردد. او نام این جریان الکتریسیته گذاشت که از کلمه الکترون گرفته شده است. الکترون در زبان یونانی به معنای کهرباست.
بعدها، دانشمندان دیگری مانند دوفی و فرانکلین اطلاعات بیشتری درباره الکتریسیته به دست آوردند و قوانینی در این زمینه کشف کردند که در این جا از پرداختن به آن ها خودداری می کنیم.
اگر تحت تأثیر عواملی ( مانند مالش با جسم دیگر و .... ) تعدادی الکترون از یک اتم جدا شود و به اتم دیگر بپیوندد، با جدا شدن الکترون از یک اتم و پیوستن به اتم دیگر، الکتریسیته (ساکن) تولید می کنید. این الکتریسیته باعث می شود که موهای شما به طرف بالا راست بایستد. در واقع، مالیدن شانه باعث پرش الکترون ها از سمت مو به طرف شانه می شود.
این الکتریسیته آن قدر ناچیز است که نمی تواند حتی یک لامپ کوچک را روشن کند. برای روشن کردن یک لامپ کوچک، باید تعداد بسیار زیادی الکترون از اتم های خود جدا شوند. حتی اگر بتوانید باعث پرش تعداد زیادی الکترون با یک شانه بشوید، باز هم نمی توانید از آن استفاده کنید. چون در این حالت، الکترون ها در جهات متفاوتی پرتاب می شوند و الکتریسیته ضعیفی تولید می کنند.
برای آن که بتوانیم از قدرت الکتریسیته استفاده کنیم، باید ذرات باردار (الکترون ها) را به طریقی تحت نظم در آوریم و نیرویی بر آن ها وارد کنیم تا به حرکت در آیند و کار انجام دهند (الکتریسیته جاری).
این نیرو از طریق کابل های برق به نقاط دور و نزدیک هدایت می شود تا به مصرف کننده برسد.
اگر انرژی الکتریسیته (مانند انرژی آب) به صورت پراکنده در جایی قرار بگیرد، نمی تواند کاری انجام دهد. اما اگر این انرژی از طریق جسم رسانایی ( مانند سیم) به مصرف کننده برسد، می تواند آن را به کار بیندازد.
همان طور که انرژی آب و باد وقتی قابل استفاده اند که با شدت، جریان یابند، انرژی الکتریسیته هم وقتی می تواند کار انجام دهد که با شدت جاری شود. این جاری شدن را جریان الکتریسیته می نامند.
هنگامی الکتریسیته جریان می یابد که به نقطه شروع خود برگردد و به اصطلاح ، مدار بسته شود.
اگر در هر نقطه ای از مسیر ارتباط قطع شود، مدار باز می شود و دیگر انرژی الکتریسیته نمی تواند به مصرف برسد. اینک به نکاتی درباره مدارهای متوالی و موازی می پردازیم:
برای آن که دانش آموزان آسان تر، مداری متوالی و موازی را مجسم کنند، می توان از مدل زیر بهره گرفت:
اگر مدار متوالی را به بازی گروهی تشبیه کنیم هر کدام از بچه ها نقش یکی از اجزای مدار را بازی می کنند و وقتی دست هایشان را به هم وصل کنند، مدار بسته می شود. در این حالت، اگر یکی از بچه ها دستش را جدا کند، بازی به هم می خورد. در مدار متوالی هم اگر یک لامپ بسوزد یا شل بشود، مدار باز می شود و همه لامپ ها، حتی اگر چه به باتری نزدیک و وصل باشند، خاموش می شوند.
اما در مورد مدار موازی می توان مدل را به گونه ای دیگر تغییر داد:
در این حالت، هر فرد به تنهایی با سرگروه ارتباط دارد و اگر یکی از بچه ها از بازی خارج شود، بقیه بچه ها می توانند همچنان به بازی ادامه دهند. در مدار موازی اگر یک لامپ بسوزد یا شل شود، مدار برای لامپ های دیگر بسته می ماند. زیرا هر کدام به تنهایی با باتری ارتباط دارند.
منابع:
1*بانیز، را، کشف الکتریسیته ، ترجمه مریم شاکر، تهران: ریحان، 1370.
2*برگر، ملوین، روشن، خاموش،ترجمه علیرضا توکلی، تهران: انتشارات مدرسه، 1375.
3*دیوید، اوژن، الکتریسیته در زندگی شما، ترجمه پرورش، تهران: پدیده، بی تا.
4*ویکتور،ادوارد، آموزش علوم در مدارس ابتدایی ج2، ترجمه: علی اصغر تکالو، تهران: آستان قدس، 1367.
مطالب مرتبط:
الکتریسیته چیست؟
الکتریسیته ساکن
منابع:
1*بانیز، را، کشف الکتریسیته ، ترجمه مریم شاکر، تهران: ریحان، 1370.
2*برگر، ملوین، روشن، خاموش،ترجمه علیرضا توکلی، تهران: انتشارات مدرسه، 1375.
3*دیوید، اوژن، الکتریسیته در زندگی شما، ترجمه پرورش، تهران: پدیده، بی تا.
4*ویکتور،ادوارد، آموزش علوم در مدارس ابتدایی ج2، ترجمه: علی اصغر تکالو، تهران: آستان قدس، 1367.
تهیه کننده: سهیلا نیک نژاد
حدود سال 1600 میلادی، یک پزشک انگلیسی به نام "ویلیام گیلبرت" کشف کرد که سنگ کهربا، تنها چیزی نیست که می تواند ذرات کوچک را جذب کند. او گفت که اگر شیشه، موم یا حتی بسیاری اشیای دیگر را مالش دهیم، همان خاصیت کهربا را پیدا می کند. گیلبرت متوجه شد که با مالش دادن اشیای معین، جریان به خصوصی از آن ها خارج می شود که موجب جذب ذرات سبک می گردد. او نام این جریان الکتریسیته گذاشت که از کلمه الکترون گرفته شده است. الکترون در زبان یونانی به معنای کهرباست.
بعدها، دانشمندان دیگری مانند دوفی و فرانکلین اطلاعات بیشتری درباره الکتریسیته به دست آوردند و قوانینی در این زمینه کشف کردند که در این جا از پرداختن به آن ها خودداری می کنیم.
می دانیم که الکتریسیته نوعی انرژی است که گرما، نور، نیرو و حرکت تولید می کند. اما به راستی این انرژی چگونه ایجاد می شود؟
می دانید که مواد از مولکول تشکیل شده اند. مولکول نیز به نوبه خود از ذرات ریزی به نام اتم ساخته شده است. اتم هم از اجزای کوچک تری به نام پروتون، نوترون و الکترون تشکیل یافته است. پروتون ها و نوترون ها از الکترون ها سنگین ترند و در هسته اتم قرار دارند. الکترون ها که خیلی سبک ترند، خارج از هسته قرار دارند و با سرعت زیادی دور هسته می چرخند. الکترون ها دارای بار منفی و پروتون ها دارای بار مثبت و نوترون ها هم خنثی هستند. از آن جا که تعداد الکترون ها و پروتون های هر اتم در حالت عادی با هم برابر است، اتم از نظر الکترونیکی خنثی است.
اگر تحت تأثیر عواملی ( مانند مالش با جسم دیگر و .... ) تعدادی الکترون از یک اتم جدا شود و به اتم دیگر بپیوندد، با جدا شدن الکترون از یک اتم و پیوستن به اتم دیگر، الکتریسیته (ساکن) تولید می کنید. این الکتریسیته باعث می شود که موهای شما به طرف بالا راست بایستد. در واقع، مالیدن شانه باعث پرش الکترون ها از سمت مو به طرف شانه می شود.
این الکتریسیته آن قدر ناچیز است که نمی تواند حتی یک لامپ کوچک را روشن کند. برای روشن کردن یک لامپ کوچک، باید تعداد بسیار زیادی الکترون از اتم های خود جدا شوند. حتی اگر بتوانید باعث پرش تعداد زیادی الکترون با یک شانه بشوید، باز هم نمی توانید از آن استفاده کنید. چون در این حالت، الکترون ها در جهات متفاوتی پرتاب می شوند و الکتریسیته ضعیفی تولید می کنند.
برای آن که بتوانیم از قدرت الکتریسیته استفاده کنیم، باید ذرات باردار (الکترون ها) را به طریقی تحت نظم در آوریم و نیرویی بر آن ها وارد کنیم تا به حرکت در آیند و کار انجام دهند (الکتریسیته جاری).
این نیرو از طریق کابل های برق به نقاط دور و نزدیک هدایت می شود تا به مصرف کننده برسد.
اگر انرژی الکتریسیته (مانند انرژی آب) به صورت پراکنده در جایی قرار بگیرد، نمی تواند کاری انجام دهد. اما اگر این انرژی از طریق جسم رسانایی ( مانند سیم) به مصرف کننده برسد، می تواند آن را به کار بیندازد.
همان طور که انرژی آب و باد وقتی قابل استفاده اند که با شدت، جریان یابند، انرژی الکتریسیته هم وقتی می تواند کار انجام دهد که با شدت جاری شود. این جاری شدن را جریان الکتریسیته می نامند.
هنگامی الکتریسیته جریان می یابد که به نقطه شروع خود برگردد و به اصطلاح ، مدار بسته شود.
اگر در هر نقطه ای از مسیر ارتباط قطع شود، مدار باز می شود و دیگر انرژی الکتریسیته نمی تواند به مصرف برسد. اینک به نکاتی درباره مدارهای متوالی و موازی می پردازیم:
برای آن که دانش آموزان آسان تر، مداری متوالی و موازی را مجسم کنند، می توان از مدل زیر بهره گرفت:
اگر مدار متوالی را به بازی گروهی تشبیه کنیم هر کدام از بچه ها نقش یکی از اجزای مدار را بازی می کنند و وقتی دست هایشان را به هم وصل کنند، مدار بسته می شود. در این حالت، اگر یکی از بچه ها دستش را جدا کند، بازی به هم می خورد. در مدار متوالی هم اگر یک لامپ بسوزد یا شل بشود، مدار باز می شود و همه لامپ ها، حتی اگر چه به باتری نزدیک و وصل باشند، خاموش می شوند.
در این حالت، هر فرد به تنهایی با سرگروه ارتباط دارد و اگر یکی از بچه ها از بازی خارج شود، بقیه بچه ها می توانند همچنان به بازی ادامه دهند. در مدار موازی اگر یک لامپ بسوزد یا شل شود، مدار برای لامپ های دیگر بسته می ماند. زیرا هر کدام به تنهایی با باتری ارتباط دارند.
منابع:
1*بانیز، را، کشف الکتریسیته ، ترجمه مریم شاکر، تهران: ریحان، 1370.
2*برگر، ملوین، روشن، خاموش،ترجمه علیرضا توکلی، تهران: انتشارات مدرسه، 1375.
3*دیوید، اوژن، الکتریسیته در زندگی شما، ترجمه پرورش، تهران: پدیده، بی تا.
4*ویکتور،ادوارد، آموزش علوم در مدارس ابتدایی ج2، ترجمه: علی اصغر تکالو، تهران: آستان قدس، 1367.
مطالب مرتبط:
الکتریسیته چیست؟
الکتریسیته ساکن
منابع:
1*بانیز، را، کشف الکتریسیته ، ترجمه مریم شاکر، تهران: ریحان، 1370.
2*برگر، ملوین، روشن، خاموش،ترجمه علیرضا توکلی، تهران: انتشارات مدرسه، 1375.
3*دیوید، اوژن، الکتریسیته در زندگی شما، ترجمه پرورش، تهران: پدیده، بی تا.
4*ویکتور،ادوارد، آموزش علوم در مدارس ابتدایی ج2، ترجمه: علی اصغر تکالو، تهران: آستان قدس، 1367.
تهیه کننده: سهیلا نیک نژاد
