הולכת חשמל במתכות

יסודי לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר

imagine • explore • learn

/ כיתה ה'חומרים ותכונותיהםנושא:

במתכות חשמלהולכת

אתגר

העט הומצא . מתכותה ותתכונאחת מהמציג המצאה טכנולוגית שעושה שימוש בלפניכם סרטון

במהלך הצפייה באיזו תכונה בסרטון ורשמו. צפו במסצ'וסטס, ארה"ב MITבמעבדה הטכנולוגית

משתמשים בסרטון?

המוליך העט

https://www.youtube.com/watch?v=GarBZhZnFQs



מה נחקור?

נערוך תצפית שמטרתה לבדוק הולכת חשמל במתכות שונות )נחושת, ברזל, אלומיניום(

עוצמת הזרם החשמלי העוברת במעגל דרך את וחומרים אחרים )עץ, זכוכית, פלסטיק(, נמדוד

ת:החומרים השונים. נשווה בין התוצאות המתקבלות ונמיין את החומרים שנבדקו לשתי קבוצו

: )חומרים שלא מאפשרים מעבר של מבודדיםובר דרכם זרם חשמלי( ו: )חומרים שעמוליכים

זרם חשמלי(.

ציוד וחומרים

+טאבלט אינשטיין+ או לאבמייט איינשטיין

( 250חיישן זרם mA+)

מוט ברזלפס או

מוט נחושתפס או

מוט אלומיניוםפס או

מוט עץפס או

מוט זכוכיתפס או

מוט פלסטיקפס או

מרכיבי( מעגל חשמלי: סוללהV1.5( נורה ,)V1.5( חוטי חשמל ,)2.)

.זה לזה זהים בגודלם וצורתם או פסים מוטותלבחור יש הערה:



ני...לפרגע

סוגר מוליךחומר אינו סוגר מעגל חשמלי. מבדדחומר הולכת חשמל היא תכונה של חומר.

.מעגל חשמלי

החשמלי ? ואילו חומרים לא יסגרו את המעגל החשמלי? שערו אילו חומרים יסגרו את המעגל

ביצוע הניסוי

חברו את חיישן הזרם. .1

לפני תחילת המדידות יש לאפס את חיישן הזרם: לחצו על כפתור ההגדרות הנמצא ליד .2

.החיישן(set zeroהחיישן ולחצו על איפוס )

.הגדירו את מערך אוגר הנתונים .3

הנתונים וגרמערך א

+(mA 250) זרם

בשנייה 1 קצב הדגימה:

שניות 20 משך הדגימה:

בנו מעגל חשמלי סגור ובדקו את תקינות מרכיביו חברו אל חיישן הזרם נורה וסוללה, .4

עובר זרם חשמלי במעגל(. )הנורה דולקת,



ברזל, נחושת, אחד מהחומרים הבאים:כל פעם שהרכבתם למעגל החשמלי הוסיפו .5

:ובדקו אלומיניום, עץ,זכוכית,פלסטיק

?האם הנורה דולקת

העוברת במעגל?זרם חשמלי ה מה עוצמת

י.שבדקתם במהלך ביצוע הניסו חומריםהחשמל של הטבלת מוליכות שלימו אתה .6

( למניעת טעויות מדידה ולהגדלת מהימנות הניסוי .5-8בצעו חזרה על המדידות )סעיפים .7

עיבוד נתונים

mA - 1/1000 = אלפית האמפרמיליאמפר

:השלימו את הטבלה



עוצמת החומרהזרם

החשמלי שעוברת במעגל

(mA- מילי אמפר(

נורה דולקת במעגל

מעגל חשמלי

סגור

כן/לא כן/לא ברזל

אלומיניום כן/לא כן/לא

נחושת כן/לא כן/לא

פלסטיק כן/לא כן/לא

עץ כן/לא כן/לא

זכוכית כן/לא כן/לא

סקנותומתוצאות

.המעגל החשמלי היה סגורו הנורה דלקה רשמו את שמות החומרים בהם .1

היתה יחסית: גבוהה / זניחה הללוחומרים שעברה דרך העוצמת הזרם האם .2

.המעגל החשמלי היה פתוח ו הנורה לא דלקהרשמו את שמות החומרים בהם .3

בחומרים הללו היתה יחסית: גבוהה / זניחה שעברה הזרםהאם עוצמת .4

חומרים מוליכים: )חומרים שמעבירים זרם לשתי קבוצות: שמדדתם מיינו את החומרים .5

זרם חשמלי(. מאפשרים מעבר חשמלי ( וחומרים מבודדים )חומרים שאינם

מבודדים מוליכים



מליאהבדיון

?"מוליכיםשהם "הסבירו למה מתכוונים כשאומרים על חומרים .6

?"מבודדים"הסבירו למה מתכוונים כשאומרים על חומרים שהם .7

המשגת התופעה : הולכת חשמל

נסו להגדיר את תופעת הולכת החשמל, התייחסו לכל סוגי החומרים, לתכונת המוליכות .8

החשמלית ולהכללתם כקטגוריה בעלת תכונות משותפות.

?בחיי היומיום חשמלכיצד ניתן לנצל את התכונה של הולכת .9

?בחיי היומיום מבודדיםכיצד ניתן לנצל את התכונה של .10

יישום

:הקיפו את המעגלים החשמליים שיעבור בהם זרם חשמלי והנורה תאיר .1



מוליכים ומבודדים"סוגרים מעגל" התנסות וירטואלית בפעילות: .2

רקע מדעי

זרם חשמלי דרכם. התכונה של העברת להעביר חומריםהיא היכולת של חשמלהולכת

זרם מוליכים )מעבירים(אשר בטבע . ישנם חומרים מוליכות חשמליתהזרם החשמלי נקראת

מוליכים , ) למשל: נחושת, אלומיניום, ברזל("מוליכים"נקראים החומרים הללו ,חשמלי דרכם

מרכיבי מעגל חשמלי )מקור חשמלי, מוצר חשמלי, חוטי חשמל(, יוצרים מצב לברצף המחוברים

, זרם חשמלי דרכםאפשרים מעבר של ישנם חומרים שאינם מ הנקרא: "מעגל חשמלי סגור".

המחוברים ברצף מבודדים זכוכית, עץ(, )למשל: פלסטיק, נקראים מבודדיםחומרים אילו

למרכיבי מעגל חשמלי )מקור חשמלי, מוצר חשמלי, חוטי חשמל(, יוצרים מצב הנקרא:"מעגל

ניתן לדרג את אך מידת המוליכות שלהן שונה.ות מוליכות חשמל טוב, כל המתכ חשמלי פתוח".

יכים טובים ועד פי מידת המוליכות החשמלית שלהם, ממול-החומרים המוליכים חשמל על

שימוש במתכת , תועלתו למשלהאדם מנצל את התכונה של מוליכות חשמל ל למוליכים גרועים.

להעברת החשמל וחוטי חשמל םלייצור כבלינחושת )נפוצה מאוד בטבע וזולה יותר מכסף( ה

תועלתו האדם מנצל את התכונה של חומרים מבודדים ל .במוצרי חשמללהעברת חשמל לבית ו

.בשקעים הביתיים כהגנה מפני התחשמלותאינו מוליך חשמל( פלסטיק )חומר מוש במשל שיל

http://circuit.cet.ac.il/act3.aspx



'המתוך מסמך ההתנסויות לכיתה

יםודגשרעיונות חומרים ותכונותיהם :

הכימיות התכונות, המקור - ההרכב פי על מאופיינים חומרים

.והפיזיקליות

המתכות תכונות על נתונים איסוף מיומנויות

שנבדקו התכונות על בטבלה מידע ארגון

המתכות מאפייני על הכללות הבניית המתכות בין השוואה

ייחודיות ותכונות משותפות תכונות

-ההתנסות

הניסוי/התצפית/תהליך

טכנולוגי/דגם

מתכות : חומרים אפיון

מוט על פעולות בסדרת תכונותיהן זיהוי באמצעות יעשה המתכות אפיון

.עליהן ותצפית מתכת וחוט מתכת

תלמידים התנסות

חמרן נייר), בדיל, ברזל, חמרן, נחושת: (מתכת וחוט מוט: וחומרים ציוד,

חמים מים עם כוס, לטש נייר, חשמל חוטי, סוללה, נורה

בדיל, ברזל, חמרן, אלומיניום, נחושת: המתכות תכונות בין השוואה

הנבדקות תכונות:

המתכות צבע תיאור: צבע.

החדר בטמפרטורת המתכות של הצבירה מצב ציון: צבירה מצב.

תחושת ובדיקת חמים במים המתכת מוטות קצה טבילת: חום מוליכות

המים פני מעל שנמצא המוט בקצה החום.

החריצה ותאור מסמר/האצבע ציפורן באמצעות המתכת חריצת: קשיות

)נחרץ לא או נחרץ(

הברק מידת ותאור לטש נייר באמצעות המתכות שיוף: ברק

חשמלית נורה) חשמלי למעגל המתכות חיבור :חשמלית מוליכות

(סוללה



במעגל הנורה של הארה ובדיקה (חשמל וחוטי

הכיפוף מידת ותאור המתכת ומוט המתכת חוט כיפוף: לכיפוף ניתנות

)לכיפוף ניתן אינו/לכיפוף יתן)נ

חמרן נייר גבי על ריקוע: לריקוע ניתנות

עופרת נטול בבדיל להשתמש יש

הצעות למקורות

תומכים

עמודים אביב תל אוניברסיטת רמות הוצאת' ה לכתה וטכנולוגיה מדע

40-41

44-47 עמודים כינרת הוצאת 'ה מדע מסע

24-25 עמודים רכס הוצאת, חמישי חלק טכנולוגי בעידן מדע

הולכת חשמל במתכות

Documents