|
|
עמוד:יא
רעיונות והדגשים הזרם הכולל במעגל חשמלי תלוי בעוצמת המקור ( לדוגמה סוללה ) ובהתנגדות החשמלית של רכיבי המעגל . האנרגיה החשמלית היא אנרגיה רווחת מאוד בשימוש . הספק האנרגיה החשמלית של רכיב במעגל חשמלי תלוי בזרם העובר דרכו ובמתח שבין קצותיו . בהמרות ובמעברי אנרגיה לא כל סוגי האנרגיה המתקבלים הם שימושיים . ציוני דרך חישובי אנרגיה במעגל החשמלי ( הרחבה ) חישוב האנרגיה החשמלית במעגל חשמלי , המומרת לחום על נגד . — כמות האנרגיה , המומרת ( המושקעת , המתבזבזת ) כתלויה במתח על פני ( או בין קצות ) הנגד , בעוצמת זרם ובמשך הזמן שבו הזרם עובר . — זמן x עוצמת זרם x מתח = אנרגיה חשמלית E = VIt או E = V t / R חיבור במעגלים חשמליים — חיבור נגדים בטור : חישובי גדלים ( זרם , מתח והתנגדות . ( — חיבור נגדים במקביל : חישובי גדלים ( זרם , מתח והתנגדות . ( — יתרונות החיבור במקביל ושימושים בו הספק כקצב המרת האנרגיה על הנגד . ההספק הוא כמות האנרגיה הנצרכת / מופקת ביחידת זמן . P = E / t — — ואט ג' = ול בשנייה . — יחידות ההספק : ואט , קילו–ואט , מגה–ואט — קבלת החלטות בנוגע לשימוש במכשירים ולרכישתם בהתאם להספק שלהם — נצילות כביטוי ליעילות הפקת אנרגיה שימושית אנרגיה נצרכת נצילות = אנרגיה מושקעת — נצילות כיחס בין האנרגיה הנצרכת לבין האנרגיה המושקעת ( באחוזים . ( לדוגמה : הנצילות הנמוכה של נורת ליבון לעומת הנצילות הגבוהה של נורה פלואורסצנטית או נורת לד . — קבלת החלטות לשימוש במכשירים ולרכישתם בהתאם לנצילותם . מטרות הלימוד . 1 התלמידים יחקרו את הקשר בין המתח לבין עוצמת הזרם וההתנגדות ( חוק אוהם . ( . 2 התלמידים יישמו את עקרונות החיבור המקבילי והחיבור הטורי לחישוב עוצמת זרם . . 3 התלמידים יחקרו את הקשר בין הזרם , המתח וההספק החשמלי . . 4 התלמידים יחשבו את נצילותם של מכשירים ויתנסו בהפעלת שיקול דעת בבחירת מכשירי חשמל לבית . . 5 התלמידים יתנסו בתהליך הטכנולוגי של בניית מכשיר חשמלי . הבהרות מתודיות במהלך הלמידה וההוראה של פרק זה חשוב לשים לב לנקודות הבאות : . 1 ניסויים ובנייה של מעגלים חשמליים במעבדת בית הספר וכן במעבדת חשמל מקוונת - בפרק זה התלמידים מתנסים בבניית מעגלים ובמדידת גדלים בהם . המעבדה המקוונת מאפשרת לבצע את כל הניסויים הנלמדים בפרק ואף להוסיף עליהם . מומלץ לתת לתלמידים מטלות אתגריות המעודדת את התלמידים לחשיבה ולפתרון בעיות ( למשל בניית חנוכייה בחג החנוכה . ( הניסויים במעבדה המקוונת ובמעבדת בית הספר עשויים לשרש תפיסות רווחות שאינן נכונות . . 2 בעת סגירת מעגל חשמלי נוצר זרם חשמלי בו–בזמן בכל חלקיו - תלמידים רבים מחזיקים בתפיסה שבעת סגירת המעגל החשמלי הזרם מתחיל להתקדם מאחד ההדקים של ספק המתח , מגיע לרכיב החשמלי הקרוב אליו , לאחר מכן לרכיב הבא בתור וכך הלאה . כדי לשרש תפיסה זו מומלץ להשתמש באנלוגיה של האופניים : כאשר לוחצים על הדוושות ( כלומר כאשר המעגל נסגר ) כל החוליות בשרשרת האופניים מתחילות לנוע בו–בזמן בכיוון מסוים ( בדומה לאלקטרונים ) ובאותו זמן גם גלגל האופניים מתחיל להסתובב ( המכשיר פועל . (
|
|