En classe
Cette activité ne doit être menée que par une personne expérimentée travaillant avec de l’électricité.Science Discipline(s) Science Physiquetopiques
- Propriétés physiques
- Transmission de la lumière
- Transitions d’énergie
Titre de l’Activitépencil Bulbe de lumière au Plombmatériaux
- Mine de crayon mécanique (0,5 mm et 0.7mm graphite)
- Piles 8 D
- Ruban électrique
- Fil métallique isolé (batterie au crayon, longueur au besoin)
- Pinces Alligator (4x)
- Support de pince Alligator (en option)
- Gants isolants thermiques / électriques
- 1 Bocal en verre transparent
Procédure
- Fixez 1 pince crocodile à chaque extrémité d’une longueur de fil. (Répétez 2x)
- Attachez le 0.un crayon de 5 mm mène aux pinces alligator de manière à ce qu’elles soient robustes et ne bougent pas pendant l’expérience, utilisez de préférence un support, mais elles peuvent également être collées sur le bord d’une table de manière à ce que le graphite ne brûle rien lorsqu’il fait chaud.
- Enfilez des gants de sécurité et attachez L’UN des 2 fils à la batterie/à la source électrique.
- Après vous être assuré que le graphite est dans une position sûre et que le public est conscient qu’il va bientôt faire très chaud et qu’il s’agira d’un fil nu exposé, fixez l’autre fil à la batterie / source électrique.
- La mine de crayon doit s’allumer. Selon le diamètre du plomb, cela peut prendre peu de temps, alors commencez à briller, attendez 5 à 10 secondes avant de réinitialiser l’expérience.
- Une fois terminé, DÉBRANCHEZ LA BATTERIE, puis avec des gants de protection thermique, retirez la mine de crayon. Il est chaud et doit être traité comme tel.
Questions
- Pourquoi le plomb a-t-il brillé?
- Comment pouvez-vous tester l’effet de la tension et du courant (par exemple, le nombre de piles) sur la luminosité du plomb?
- Quels types de transfert d’énergie ont lieu (il y en a plus de 1)?
- Pourquoi le gradateur de plomb plus épais était-il?
ExplicationAlors que le graphite peut conduire l’électricité, c’est un mauvais conducteur. Comme l’électricité circule d’une borne de batterie à l’autre, elle rencontre beaucoup de résistance dans le filament de graphite. Cette résistance fait chauffer le fil. Plus le diamètre est fin, plus il y a de résistance, plus il chauffera vite et plus il s’allumera. Plus de batteries augmenteraient également la luminosité car plus d’électricité traverserait le plomb. Une fois que le graphite se réchauffe suffisamment, il commencera à briller à mesure que les électrons sont excités vers des états d’énergie plus élevés.Normes scientifiques de la prochaine générationcette expérience serait mieux menée dans un cadre de 4e année, car les élèves commencent tout juste à apprendre non seulement le transfert d’énergie, mais aussi le flux électrique. Cette expérience permet non seulement de démontrer comment l’énergie électrique peut être transférée à la chaleur, et l’énergie thermique peut ensuite être transférée à la lumière, mais aussi comment différentes mesures de diamètre des mêmes matériaux ont des résistances différentes.1 – PS4-2. Faites des observations pour construire un récit fondé sur des preuves que les objets dans l’obscurité ne peuvent être vus que lorsqu’ils sont éclairés. PS4.B: Rayonnement électromagnétique4-PS3-2. Faites des observations pour prouver que l’énergie peut être transférée d’un endroit à l’autre par le son, la lumière, la chaleur et les courants électriques. 4 – PS3-4. Appliquez des idées scientifiques pour concevoir, tester et affiner un appareil qui convertit l’énergie d’une forme à une autre.* 5-PS1-3. Faire des observations et des mesures pour identifier les matériaux en fonction de leurs propriétés. MS-PS4-2. Développer et utiliser un modèle pour décrire que les ondes sont réfléchies, absorbées ou transmises à travers divers matériaux. Referenceshttps://www.youtube.com/watch?v=wLBZdYDks10http://yale.edu/demos/files/Week3PencilLeadLightBulb.pdf