Направете крушка с батерии

Бележка за безопасност: Тази практическа дейност е предназначена само за използване в класната стая, с наблюдение от учител, тъй като тази практическа дейност, когато се възпроизведе, както е описано, генерира електрическа верига и ще създаде избухване на пламък под стъклото. (Моля, имайте предвид, че IEEE не носи отговорност за наранявания или щети, свързани с използването на тези планове за уроци или дейности, описани тук.)

Строителни материали (за всеки екип)

• Предпазни очила
• Предпазни ръкавици
• Стъклен буркан
• Картонена хартиена салфетка или тръба за тоалетна хартия
• Или 2 дълги проводника с алигаторни щипки, или 4 къси, подрязани заедно, за да се направят два дълги проводника. (Предлага се в магазини на Amazon, Home Depot, Loews, Walmart и Auto и др.)
• 8 D батерии (големите) (всяка D батерия е 1.5V, свързването им всички ще осигури 12V)
• Повод за молив (използвайте 0.5 мм) (те се чупят лесно, така че може да искате да имате повече от един под ръка)
• Електрическо тиксо
• Ножици

Пълната система на Едисон
Ключов аспект на успеха на Едисон идва от неговото предвиждане да създаде изследователска лаборатория. Той е първият изобретател, разработил подобна лаборатория за изобретателска работа. Финансирането от Edison Electric Light Company позволява на Edison да разшири магазина си, от добавянето на по -голям машинен цех и разширяването на неговите електрически и химически лаборатории до увеличаване на персонала и развитието на електрическа станция, Edison създава цялостна система с нажежаема жичка, която очарова света.

Люис Хауърд Латимер
Рядко се разказва историята на Люис Хауърд Латимер, но името му трябва да е синоним на историята на електрическата светлина. Самоукият син на избягалите роби, кариерата на Латимер се простира от примерна служба за Съюза в Гражданската война до изготвяне на патент за телефона на Александър Греъм Бел, до работа за известния изобретател Хирам Максим. В допълнение, той обикаля света, инсталирайки някои от първите електрически осветителни съоръжения и завършва да работи за компанията на Томас Алва Едисон, където става единственият афроамериканец „Edison Pioneer“.

https://reach.ieee.org/multimedia/lewis-howard-latimer/

Патентът на Томас А. Едисън за „Монтаж и приспособления за електрически лампи“. Патентован на 18 октомври 1881 г.

https://reach.ieee.org/primary-sources/thomas-alva-edison-patent/

Снимка на електрическа лампа, осветена чрез преминаване на ток през тялото на Марк Твен.

https://reach.ieee.org/primary-sources/mark-twain-in-nikola-teslas-lab/ 

Рекламна литература за Westinghouse Electric Co.

https://reach.ieee.org/primary-sources/light-through-the-ages/ 

„Луис Хауърд Латимер (1848-1928) ... посещаваше само начално училище, а останалата част от образованието му беше самоук ... Той имаше приказен апетит да чете, рисува и учи като цяло. През 1880 г. Херман Максим, главен инженер и електротехник на американската осветителна компания, който е много впечатлен от таланта на Латимер като чертожник, го наема. Латимер се възползва от тази възможност да научи за електрическата индустрия.

https://reach.ieee.org/primary-sources/inventor-lewis-latimer-biography-and-patent/ 

Артефакти, които дават представа за това, което е било използвано за осветяване в древната епоха.

https://reach.ieee.org/primary-sources/illumination-during-the-ancient-era/

Design Challenge

Използвайки изброените материали, екипите от ученици ще конструират импровизирана крушка. Гледайте демонстрационното видео по -долу, за да видите пример.

https://reach.ieee.org/multimedia/how-to-make-a-light-bulb-with-cardboard-and-pencil-lead/

1. Залепете батериите заедно, в една линия, с електрическа лента. Започнете с пет батерии и бавно ги добавяйте, докато светне. Уверете се, че всички положителни краища на батерията докосват отрицателните краища на батерията, преди да залепите, и че те остават докосващи, когато всички са залепени заедно.Бележка за безопасност: Тази практическа дейност е предназначена само за използване в класната стая, с наблюдение от учител, тъй като тази практическа дейност, когато се възпроизведе, както е описано, генерира електрическа верига и ще създаде избухване на пламък под стъклото.
2. Изрежете картонената тръба, така че да е достатъчно къса, за да се побере в стъкления буркан, когато стъкленият буркан е поставен върху нея; в същото време се уверете, че картонената тръба е достатъчно висока, за да достигне наполовина до върха на буркана.
3. Залепете единия край на първия алигаторен проводник към горната част на изрязания картон, така че самата алигаторна скоба да е поставена над картонената тръба и така, че дъното на алигаторната скоба да е здраво залепено към картонената тръба. Уверете се, че можете да стиснете алигатора, така че да се отвори.
4. Залепете втория алигаторен проводник към картонената тръба по същия начин, както по -горе, така че самата алигаторна щипка да е почти срещу алигаторната скоба, която вече е залепена към тръбата. Забележка: Канелката за молив ще бъде разположена и подрязана между двете алигаторни скоби, залепени за картона в горната част, затова се уверете, че ширината между щипките е достатъчно близка, за да може това да стане.
5. Поставете картонената тръба нагоре, така че залепените алигаторни скоби да са обърнати нагоре.
6. Вземете един молив и го прикрепете към всяка от алигаторните скоби, залепени с върха на картонената тръба. Уверете се, че кабелът на молива е сигурен и не се счупва. Ако се счупи, отстранете счупения кабел на молива от алигаторната скоба и опитайте отново с нов молив.
7. Поставете картонената тръба нагоре, с кабелния молив в алигаторните скоби отгоре и проводниците, простиращи се от всяка страна. Поставете стъкления буркан върху картонената тръба, така че дъното на стъкления буркан да е над и да покрива картонената тръба с кабелния молив, който е между и прикрепен към алигаторните щипки.
8. Изключете светлините.
9. Сложете предпазни ръкавици, тъй като алигаторните скоби могат да се нагреят много по време на тази стъпка. Вземете алигаторните щипки в другия край на проводниците и едновременно свържете една алигаторна скоба към отворения положителен край на батерията на свързаните батерии, и свържете алигаторната скоба на другия проводник и я свържете към отворения отрицателен край на батерията на свързаните батерии. Отново ги свържете едновременно. Ще светне!

Размисъл на ученика

1. Какъв беше животът преди електрическото осветление?
2. Какви изобретения и нововъведения допринесоха за развитието на нажежаемата светлина?
3. Какви предизвикателства бяха свързани с масовото доставяне на електрическо осветление?
4. Как е използвано електрическото осветление за промяна на света, в който живеем?

Урокът може да бъде направен само за 1 клас за по -големите ученици. Въпреки това, за да помогнете на учениците да не се чувстват прибързани и да осигурят успех на учениците (особено за по -малките ученици), разделете урока на два периода, като дадете на учениците повече време за мозъчна атака, тестване на идеи и финализиране на техния дизайн. Проведете тестването и разбора през следващия учебен период.

Въпреки че електричеството предизвика вълнение и въпреки че електрическите компании работиха усилено, за да спечелят вътрешен пазар за електроенергия, използването му се разпространява бавно, което предполага съпротива на потребителите, свързана с цената, наличността и алтернативите. Електричеството първо влезе в домовете като батерии за пожароизвестителни и взломни аларми; и потенциалните клиенти научиха, че електрическите светлини нито ще задушат хората, нито ще запалят къщата с открит пламък.

До началото на ХХ век електричеството играе все по-нарастваща и сложна роля в ежедневието на западното общество, тъй като потребителите постепенно стават все по-зависими от него като източник на енергия за светлина, топлина и енергия. В навечерието на Втората световна война близо 80 процента от жилищата в Съединените щати са имали електричество като основна форма на осветление. Повече от 20 процента обаче продължават да разчитат на керосиново или бензиново осветление и почти един процент все още използва газово осветление. Разликата между тези, които използват електрическо осветление в градската и селската Америка, беше много по -голяма. Според преброяването на САЩ от 1940 г. почти всички жители на градските общности и столичните райони са имали електрическо осветление в домовете си, а селските и неземеделски жилища се движат около средното за страната. Въпреки това, почти две трети от селските фермерски жилища продължават да разчитат на керосиново или бензиново осветление. Всъщност приемането на нова технология рядко е линеен и завършен процес, но все повече хора са свикнали да виждат и използват електричество до средата на века. Въпреки това, през първото десетилетие на ХХ век, в зависимост от локала, конструкцията, наличността и личните финанси, може да се намери голямо разнообразие от източници на осветление, включително: свещи; керосин; бензин; въглища или воден газ; въглища с нажежаема жичка или воден газ с мантии; електрическа дъгова светлина; електрическа светлина с нажежаема жичка; и ацетиленово газово осветление.

Днес развитите страни и до известна степен развиващите се страни са зависими от електричеството за много ежедневни удобства като отопление на жилища; варене на сутрешни напитки; Хладилни храни; захранване на компютри; осветяване на жилища, офиси, места за отдих и улици; и работата със светофара хората понякога пренебрегват. Тази зависимост се признава, когато електрическото обслужване е прекъснато, тъй като небостъргачите стават нефункционални, градовете са почти в застой, а градските центрове понякога избухват, което води до инциденти с граждански вълнения и грабежи, които се излъчват във вечерните новини. При загуба на електроенергия хората също се притесняват за размразяване на хладилници и поддържане на светлина, топлина, климатизация и водоснабдяване в домовете и бизнеса си.

Тази единица изследва връзките между изобретението, комерсиализацията и приемането на електрическо осветление, както и алтернативните форми на изкуствено осветление в края на XIX и началото на ХХ век.

Учителите се насърчават да използват следните бележки, докато се подготвят за този урок, и да се консултират с допълнителните ресурси, изброени в края на този документ за повече информация.

Електрическата светлина и мощност завинаги са променили света, в който живеем. На двадесет и девет години Томас Алва Едисон изгражда своята лаборатория в Менло Парк, където започва да се фокусира върху лампата с нажежаема жичка и електрическата система, която я захранва. От газовото осветление и дъговото осветление до осветлението с нажежаема жичка историята накратко обяснява важната роля на Едисон при решаването на проблема със светлината с нажежаема жичка. Той става известен като „Магьосникът на Менло Парк“ заради работата си върху фонографа и скоро след това играе важна роля в развитието на електрическата светлина.

https://reach.ieee.org/multimedia/edison-wizard-of-menlo-park/

Илюстрация за тестване на първата лампа с нажежаема жичка в лабораторията на Едисон.

https://reach.ieee.org/primary-sources/testing-incandescent-lamp-menlo-park/