בניסוי הזה נראה מהו קצר חשמלי ואיך הוא עלול לגרום לשריפות. בחלק השני שלו נלמד לגלות מתי סוללה מלאה ומתי היא ריקה. יש לבצע את הניסוי רק תחת השגחה של מבוגר!

ציוד

  • סוללה של 9 וולט
  • מעט צמר פלדה
  • צלחת

מהלך הניסוי

את מהלך הניסוי אפשר לראות בסרטון הבא:

 

הסבר

כשאנחנו מחברים קטבים של סוללה, כלומר את הפלוס והמינוס שלה, אנו יוצרים מעגל חשמלי. בדרך כלל אנו מחברים בין הקטבים מכשיר חשמלי כלשהו, כמו נורה, שלט-רחוק או צעצוע. בניסוי הנוכחי אנחנו מחברים את הקטבים באמצעות חוטי מתכת דקים – החוטים של צמר הפלדה.

צמר הפלדה מורכב בעיקר מברזל וכמו כל המתכות הוא מוליך חשמל, לכן ברגע שאנחנו מחברים באמצעותו את קטבי הסוללה אנחנו יוצרים קצר, וזרם חשמלי (ליתר דיוק זרם של אלקטרונים) עובר בין הקטבים ובתוך החוט. זרם האלקטרונים הזה גורם לחוט להתחמם, ומאחר שהברזל מוליך חשמל טוב יחסית, זורם בחוטים זרם חשמלי גבוה. הזרם הזה גורם לחוטים להתחמם, ומאחר שהם דקים והאנרגיה שנפלטת מתרכזת בגוף קטן יחסית (חוט דק), הטמפרטורה של החוט עולה מאוד והוא מתלהט והופך אדום.

ברגע הזה גם החמצן שבאוויר מצטרף לתהליך והברזל נשרף. בדיוק כפי שמוסבר בפירוט בניסוי קודם שלנו על שריפה של ברזל). נשיפה על הברזל מוסיפה לתהליך חמצן ולכן מלבה את האש.

אותו דבר עלול לקרות גם במערכת החשמל הביתית שלנו. כשזרם חשמלי גבוה מדי זורם בחוטי החשמל בבית, גם הם עלולים להתחמם מספיק כדי ליצור שריפה. לכן נהוג להתקין בארון החשמל נתיכים או מפסקים שתפקידם להפסיק מיידית את זרם החשמל ברגע שהזרם עובר ערך מסוכן שמעבר לו עלולה להיגרם שריפה. אם יש תקלה במפסקים, או אם אנשים חסרי אחריות מחליפים את מפסקי ההגנה בלי להחליף יחד איתם גם את חוטי החשמל בקירות לחוטים עמידים יותר, עלולות לפרוץ שריפות.

בחלק האחרון של הניסוי אנו רואים שבאמצעות לשון רטובה אפשר להרגיש אם סוללה ריקה או מלאה. הרוק מוליך חשמל טוב, וכשיש זרם חשמלי אפשר להרגיש את ההתחשמלות בלשון באמצעות תאי העצב שעל הלשון – שגם הם, קצת בדומה לחוטי חשמל, מעבירים אות חשמלי.

2 תגובות

  • דני

    ניסיון לשדרג ההסבר שגם ילד בגיל 4(נכדי) ייקל עליו להבין הניסוי

    להוסיף לערכת הניסוי נורה 9וולט או אפילו 12 וולט מהרכב(נידמה לי שפשוט תידלק חלש). ולהראות שהמנורה דולקת.וזה לא קצר כי במנורה חוט להט שמהווה התנגדות ולכן אין קצר.
    ואז אמשיך בניסוי שלדעתי מצויין קל בעיקר בחומרים.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    תודה

    <p>
    רעיון מצויין!<br />
    אגב - שים לב שאני מקפיד שכל הניסויים שמופיעים באתר <a href="http://davidson.weizmann.ac.il/online/scienceathome">מדע בבית</a> (כבר יש כמעט 100) יהיו ניסויים עם ציוד פשוט להשגה, שסביר שקיים בכל בית.<br />
    <br />
    בברכה,<br />
    ד&quot;ר אבי סאייג<br />
    מכון דוידסון לחינוך מדעי<br />
    מכון ויצמן למדע</p>