배터리로 전구 만들기

안전 고지 : 이 실습 활동은 설명된 대로 이 실습 활동을 복제할 때 전기 회로를 생성하고 유리 아래에서 화염 폭발을 일으키기 때문에 교사의 감독 하에 교실에서만 사용하도록 설계되었습니다.. (IEEE는 이러한 수업 계획 또는 여기에 설명된 활동의 사용과 관련된 부상이나 손상에 대해 책임을 지지 않습니다.)

빌드 재료(팀별)

• 안전 안경
• 안전 장갑
• 유리 병
• 판지 종이 타월 튜브 또는 화장지 튜브
• 악어 클립이 있는 2개의 긴 와이어 또는 4개의 짧은 와이어를 함께 잘라서 XNUMX개의 긴 와이어를 만듭니다. (Amazon, Home Depot, Loews, Walmart 및 Auto 공급 매장 등에서 사용 가능)
• 8 D 배터리 (큰 것) (각 D 배터리는 1.5V이며 모두 연결하면 12V가 제공됨)
• 연필심(0.5mm 사용)
• 전기 테이프
• 가위

에디슨의 완전한 시스템
Edison의 성공의 주요 측면은 연구 실험실을 만들겠다는 그의 선견지명에서 비롯됩니다. 그는 독창적인 작업을 위해 그러한 실험실을 개발한 최초의 발명가입니다. Edison Electric Light Company의 자금으로 Edison은 더 큰 기계 작업장을 추가하고 전기 및 화학 실험실을 확장하여 직원을 늘리고 전기 스테이션을 개발하여 작업장을 확장할 수 있습니다. Edison은 완벽한 백열등 시스템을 만듭니다. 세계를 매료시킵니다.

루이스 하워드 라티머
루이스 하워드 라티머(Lewis Howard Latimer)의 이야기는 거의 들리지 않지만 그의 이름은 전기 조명의 역사와 동의어여야 합니다. 독학으로 도망친 노예의 아들인 Latimer의 경력은 남북 전쟁에서 연합을 위한 모범적인 봉사에서부터 Alexander Graham Bell의 전화기에 대한 특허 초안 작성, 유명한 발명가 Hiram Maxim을 위해 일하는 것에 이르기까지 다양합니다. 또한 세계를 여행하며 최초의 전등 설비를 설치하고 Thomas Alva Edison의 회사에서 일하게 되며 그곳에서 유일한 아프리카계 미국인 "에디슨 개척자"가 됩니다.

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

Thomas A. Edison의 "전등용 피팅 및 고정구" 특허. 18년 1881월 XNUMX일에 특허를 받았습니다.

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

마크 트웨인의 몸에 전류를 흘려 조명을 비추는 전등 사진.

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

Westinghouse Electric Co.의 홍보 문헌

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

“Lewis Howard Latimer(1848-1928)… 초등학교에만 다녔고 나머지 교육은 독학으로 했습니다…그는 일반적으로 읽기, 그림 그리기 및 학습에 대한 엄청난 욕구를 가지고 있었습니다. 1880년 미국 조명 회사의 수석 엔지니어이자 전기 기술자인 Herman Maxim이 제도공으로서 Latimer의 재능에 깊은 감명을 받아 그를 고용했습니다. Latimer는 이 기회를 통해 전기 산업에 대해 배웠습니다.

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

고대 시대에 조명에 사용된 것을 엿볼 수 있는 유물.

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

디자인 도전

나열된 재료를 사용하여 학생들의 팀은 임시 전구를 만들 것입니다. 예를 보려면 아래 데모 비디오를 시청하십시오.

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

1. 전기 테이프로 배터리를 일렬로 테이프로 붙입니다. XNUMX개의 배터리로 시작하여 불이 들어올 때까지 천천히 추가합니다. 테이프를 붙이기 전에 모든 양극 배터리 끝이 음극 배터리 끝과 닿고 있는지 확인하고 모두 함께 테이프로 붙일 때 계속 닿아 있는지 확인하십시오.안전 고지 : 이 실습 활동은 설명된 대로 이 실습 활동을 복제할 때 전기 회로를 생성하고 유리 아래에서 화염 폭발을 생성하므로 교사의 감독 하에 교실에서만 사용하도록 설계되었습니다.
2. 유리병이 위에 놓일 때 유리병에 들어갈 만큼 충분히 짧도록 판지 튜브를 자릅니다. 동시에 판지 튜브가 항아리 상단의 절반에 도달할 만큼 충분히 높은지 확인하십시오.
3. 첫 번째 악어 와이어의 한쪽 끝을 자른 판지 상단에 테이프로 붙여 악어 클립 자체가 판지 튜브 위에 놓이고 악어 클립의 바닥이 판지 튜브에 단단히 테이프로 고정되도록 합니다. 악어가 열릴 수 있도록 쥐어 짜십시오.
4. 두 번째 악어 와이어를 위와 같은 방식으로 판지 튜브에 테이프로 감아 악어 클립 자체가 이미 튜브에 테이프로 고정된 악어 클립의 반대편에 오도록 합니다. 참고: 연필심은 상단의 판지에 테이프로 고정된 두 개의 악어 클립 사이에 위치하여 잘리므로 클립 사이의 너비가 이를 수행할 수 있을 만큼 충분히 가까워야 합니다.
5. 테이프로 감싼 악어 클립이 위를 향하도록 판지 튜브를 세웁니다.
6. 연필심 XNUMX개를 골판지 튜브 상단에 테이프로 붙인 각 악어 클립에 끼웁니다. 연필심이 단단하고 부러지지 않는지 확인하십시오. 부러진 경우 악어 클립에서 부러진 연필심을 제거하고 새 연필심으로 다시 시도하십시오.
7. 상단에 악어 클립의 연필심과 양쪽으로 뻗어있는 전선을 사용하여 판지 튜브를 세우십시오. 유리병을 판지 튜브 위에 놓고 유리병의 바닥이 위로 오도록 하고 판지 튜브를 악어 클립 사이에 끼운 연필심으로 덮습니다.
8. 조명을 끕니다.
9. 이 단계에서 악어 클립이 매우 뜨거워질 수 있으므로 안전 장갑을 착용하십시오. 와이어의 다른 쪽 끝에 악어 클립을 가져 와서 동시에 하나의 악어 클립을 연결된 배터리의 열린 양극 배터리 끝에 연결하고 다른 와이어의 악어 클립을 연결하고 배터리의 열린 음극 배터리 끝에 연결하십시오. 연결된 배터리. 다시, 동시에 연결하십시오. 불이 켜질거야!

학생 반영

1. 전기 조명 이전의 삶은 어땠나요?
2. 백열등의 발전에 기여한 발명과 혁신은 무엇입니까?
3. 전기 조명의 대량 공급과 관련된 문제는 무엇이었습니까?
4. 우리가 살고 있는 세상을 변화시키기 위해 전기 조명은 어떻게 사용되어 왔습니까?

수업은 고학년 학생의 경우 1회 수업 시간에 완료할 수 있습니다. 그러나 학생들이 서두르지 않도록 하고 학생의 성공을 보장하기 위해(특히 어린 학생의 경우) 수업을 두 기간으로 나누어 학생들에게 브레인스토밍, 아이디어 테스트 및 디자인을 완성할 더 많은 시간을 제공합니다. 다음 수업 시간에 테스트 및 보고를 수행합니다.

전기가 흥분을 일으키고 전기 회사가 전력에 대한 국내 시장을 확보하기 위해 열심히 노력했지만 사용이 느리게 확산되어 비용, 가용성 및 대안과 관련된 소비자 저항을 시사합니다. 전기는 처음으로 화재 및 도난 경보용 배터리로 가정에 들어왔습니다. 그리고 잠재 고객들은 전등이 사람들을 질식시키지도 않고 노출된 화염으로 집을 불태우지도 않는다는 것을 알게 되었습니다.

80세기 초반까지 전기는 소비자들이 빛, 열 및 전력의 에너지원으로 전기에 점점 더 의존하게 됨에 따라 서구 사회의 일상 생활에서 점점 증가하고 복잡한 역할을 했습니다. 제20차 세계 대전 직전에 미국 주거 주택의 거의 1940%가 주요 조명 형태로 전기를 사용했습니다. 그러나 XNUMX% 이상이 계속 등유나 휘발유 조명에 의존했고 거의 XNUMX%는 여전히 가스 조명을 사용했습니다. 미국의 도시와 시골에서 전기 조명을 사용하는 사람들 사이의 격차는 훨씬 더 넓습니다. XNUMX년 미국 인구 조사에 따르면, 도시 공동체와 대도시 지역의 거의 모든 거주자들은 집에 전기 조명을 사용했고 시골-비농업 주택은 전국 평균을 맴돌았습니다. 그러나 농촌 농가의 거의 XNUMX분의 XNUMX는 계속 등유나 휘발유 조명에 의존하고 있습니다. 실제로 새로운 기술의 채택이 선형적이고 완전한 과정은 거의 없지만 세기 중반까지 점점 더 많은 사람들이 전기를 보고 사용하는 데 익숙해졌습니다. 그러나 XNUMX세기의 첫 XNUMX년 동안 지역, 건설, 가용성 및 개인 재정에 따라 다음을 포함하여 다양한 광원이 사용 중일 수 있습니다. 둥유; 가솔린; 석탄 또는 수성 가스; 맨틀이 있는 백열 석탄 또는 수성 가스; 전기 아크 라이트; 백열전구; 및 아세틸렌 가스 조명.

오늘날 선진국과 어느 정도 개발도상국은 가정 난방과 같은 많은 일상적인 편의를 위해 전기에 의존하고 있습니다. 아침 음료 양조; 냉장 식품; 전원 컴퓨터; 조명 주거, 사무실, 레크리에이션 공간 및 거리; 사람들이 가끔 무시하는 신호등 작동. 이러한 의존성은 고층 빌딩이 기능 장애를 일으키고, 도시가 거의 정지 상태에 이르고, 도시 중심지가 때때로 분출되어 저녁 뉴스에서 방송되는 시민 소요 및 약탈 사건으로 이어짐에 따라 전기 서비스가 중단될 때 인식됩니다. 정전이 되면 사람들은 냉장고 해동과 집과 회사의 조명, 난방, 에어컨, 수도 서비스 유지에 대해 걱정하기도 합니다.

이 단원에서는 XNUMX세기 후반과 XNUMX세기 초반에 인공 조명의 대안 형태뿐만 아니라 발명, 상업화 및 전기 조명의 채택 사이의 연결을 탐구합니다.

교사는 이 단원을 준비할 때 다음 메모를 사용하고 이 문서의 끝에 나열된 추가 리소스를 참조하여 더 많은 정보를 얻을 것을 권장합니다.

전등과 전력은 우리가 사는 세상을 영원히 바꿔 놓았습니다. XNUMX세의 Thomas Alva Edison은 Menlo Park 연구소를 설립하고 백열등과 백열등에 전력을 공급하는 전기 시스템에 집중하기 시작합니다. 가스 조명과 아크 조명에서 백열 조명에 이르기까지 이야기는 백열등 문제를 해결하는 데 있어 에디슨의 중요한 역할을 간략하게 설명합니다. 그는 축음기 작업으로 '박멘로의 마법사'로 알려졌고 얼마 지나지 않아 전등 개발에 중요한 역할을 했습니다.

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

에디슨의 실험실에서 최초의 백열 램프를 테스트하는 그림.

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