Φυσική Ε΄ δημοτικού http://users.sch.gr/dimylonaki/mathimata_fisiki_sindesi_se_seira_kai_parallili.htm

2. Απλό κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα ονομάζεται ένα σύστημα το οποίο αποτελείται
από ένα λαμπάκι τοποθετημένο σε λυχνιολαβή, από καλώδια και μία μπαταρία.
Τα αντικείμενα μπορεί να φορτιστούν θετικά ή αρνητικά, συνήθως λόγω
τριβής. Αυτό ονομάζεται στατικός ηλεκτρισμός.
Τα όμοια φορτισμένα σώματα απωθούνται και τα αντίθετα φορτισμένα
σώματα έλκονται.
Κάθε μπαταρία έχει δύο πόλους, έναν θετικό και έναν αρνητικό. Για να ανάψει
το λαμπάκι πρέπει η μία επαφή του να συνδέεται με τον έναν πόλο της
μπαταρίας και η άλλη με τον άλλον πόλο της μπαταρίας.
Για να έχουμε ηλεκτρικό ρεύμα, δηλαδή ροή ελεύθερων ηλεκτρονίων
προς μια κατεύθυνση, πρέπει να υπάρχει κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα,
που να περιλαμβάνει ηλεκτρική πηγή και ηλεκτρική συσκευή.
Υπάρχουν υλικά που αφήνουν το ρεύμα να περνά από μέσα τους και λέγονται
αγωγοί. Υπάρχουν επίσης υλικά που δεν αφήνουν το ρεύμα να περνά από
μέσα τους και λέγονται μονωτές. Και τα δύο είδη υλικών μας είναι χρήσιμα.
Ο διακόπτης είναι και αυτός απαραίτητο στοιχείο κάθε ηλεκτρικού κυκλώματος.
Με τον διακόπτη μπορούμε εύκολα να ανοίγουμε και να κλείνουμε το ηλεκτρικό
κύκλωμα, να διακόπτουμε δηλαδή για όσο διάστημα επιθυμούμε τη ροή του
ηλεκτρικού ρεύματος.
Ηλεκτρικό ρεύμα είναι η ροή των ελεύθερων ηλεκτρονίων προς μια κατεύθυνση.

3. Διαβάστε τους διαλόγους στο κόμικ και περιγράψτε το πρόβλημα που
αντιμετωπίζουν οι ήρωες.

4. Όταν ο Λαμπάκης ανοίγει το κύκλωμα στο σαλόνι (και σβήνει η λάμπα),
σβήνει και το φως στο δωμάτιο του Βολφράμιου. Τι μπορεί να συμβαίνει;

5. Ας κατασκευάσουμε το κύκλωμα που έφτιαξε ο Λαμπάκης, για να το μελετή-
σουμε. Ίσως έτσι καταλάβουμε την αιτία του προβλήματος του Βολφράμιου.
Κατασκευάστε το
κύκλωμα της
εικόνας.
Πώς είναι συνδεδεμένα τα
λαμπάκια σε αυτό το
κύκλωμα;
Αφαιρέστε το ένα από αυτά.
Ξαναβάλτε το στη θέση του
και αποσυνδέστε το άλλο
λαμπάκι. Τι παρατηρείτε;

6. Τα λαμπάκια στο κύκλωμα αυτό είναι
συνδεδεμένα το ένα μετά το άλλο.
Ονομάζουμε τη σύνδεση αυτή
σύνδεση σε σειρά.
Σχεδιάστε το αντίστοιχο σκίτσο με
σύμβολα και σημειώστε με χρωματιστό
μαρκαδόρο τη ροή του
ηλεκτρικού ρεύματος.

7. + -
Τι παρατηρήσατε;

8. + -
Όταν αποσυνδέουμε το ένα λαμπάκι, παρατηρούμε ότι σβήνει και το άλλο!

9. + -
Πώς ονομάσαμε τη σύνδεση αυτή;
Τι συμβαίνει στη σύνδεση σε σειρά όταν αποσυνδέουμε ένα από τα δύο
λαμπάκια;
Γιατί δεν ανάβει κανένα λαμπάκι, όταν αποσυνδέουμε το ένα από αυτά;
Είναι το κύκλωμα ανοιχτό ή κλειστό, όταν αποσυνδέουμε ένα από τα
λαμπάκια;
Ρέει ρεύμα στο κύκλωμα όταν αποσυνδέουμε ένα από τα δύο λαμπάκια;

10. + -
Τη σύνδεση αυτή την ονομάσαμε σύνδεση σε σειρά.
Στη σύνδεση αυτή όταν αποσυνδέουμε ένα λαμπάκι, σβήνει και το άλλο.
Δεν ανάβει κανένα λαμπάκι, γιατί όταν αποσυνδέουμε το ένα, το κύκλωμα
ανοίγει και το ρεύμα σταματά να ρέει στο κύκλωμα.
Άρα, τι μπορούμε να συμπεράνουμε;

11. Στη σύνδεση στη σειρά η ροή
του ρεύματος διακόπτεται, όταν
αποσυνδέουμε το ένα λαμπάκι,
οπότε δεν ανάβει ούτε το άλλο.
+
-

12. + -
Αν συνδέαμε στο κύκλωμα 3 λαμπάκια, τι πιστεύετε ότι θα γινόταν;
Αν συνδέαμε 5; Ή 10;
ΤΡΟΦΗ ΓΙΑ ΣΚΕΨΗ

13. Όσα λαμπάκια
και να είναι συνδεδεμένα,
αρκεί να αφαιρεθεί ένα
για να διακοπεί η ροή του ρεύματος,
οπότε σβήνουν όλα τα λαμπάκια!
Ακόμα και αν το κύκλωμά μας είχε
διακόπτη, θα βλέπαμε ότι όλα τα
λαμπάκια θα έσβηναν ταυτόχρονα!
Γιατί όταν ανοίγουμε τον διακόπτη,
το ρεύμα σταματάει να ρέει.
Αυτό μπορούμε να πούμε ότι είναι
ένα ελάττωμα που έχει η σύνδεση
στη σειρά. Ωστόσο κάπου τη
χρησιμοποιούμε στην καθημερινή
ζωή.
Μπορείτε να σκεφτείτε πού;
+
-

14. Θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε τη σύνδεση στη σειρά
στα φώτα και στις συσκευές τους σπιτιού μας;

15. Στη σύνδεση σε σειρά οι ηλεκτρικές συσκευές συνδέονται η μία μετά την άλλη.
Αν αποσυνδέσουμε μία συσκευή ή χαλάσει κάποια, η ροή του ηλεκτρικού
ρεύματος διακόπτεται και οι υπόλοιπες συσκευές σταματούν να λειτουργούν.
Τη σύνδεση σε σειρά χρησιμοποιούσαν παλιότερα στα λαμπάκια του χριστου-
γεννιάτικου δένδρου. Τα τελευταία χρόνια όμως δε χρησιμοποιείται ούτε εκεί
γιατί, κάθε φορά που «καιγόταν» ένα λαμπάκι, έσβηναν και τα υπόλοιπα.
+ -
Τότε τι κύκλωμα
έχουν τα σπίτια
μας;

16. Συνδέστε τώρα τα λαμπάκια, όπως βλέπετε
στην εικόνα.
Πώς είναι συνδεδεμένα τα λαμπάκια σε αυτό το κύκλωμα;
Αφαιρέστε το ένα από αυτά. Ξαναβάλτε το στη θέση του και αποσυνδέστε
το άλλο λαμπάκι. Τι παρατηρείτε;

17. Τα λαμπάκια στο κύκλωμα αυτό είναι
συνδεδεμένα και τα δύο με την
ηλεκτρική πηγή.
Ονομάζουμε τη σύνδεση αυτή
παράλληλη σύνδεση.
Σχεδιάστε το αντίστοιχο σκίτσο με
σύμβολα.

18. +
-
Τι
παρατηρήσατε
κατά τις
δοκιμές σας;

19. Ακόμα και όταν αποσυνδέουμε το ένα λαμπάκι, το άλλο παραμένει
αναμμένο!
Πώς ονομάσαμε τη σύνδεση αυτή;
Τι συμβαίνει στην παράλληλη σύνδεση όταν αποσυνδέουμε ένα από
τα δύο λαμπάκια;
Γιατί ανάβει το δεύτερο λαμπάκι, ακόμα και όταν αποσυνδέουμε
το πρώτο;
Είναι το κύκλωμα ανοιχτό ή κλειστό, όταν αποσυνδέουμε ένα από τα
λαμπάκια;
Ρέει ρεύμα στο κύκλωμα όταν αποσυνδέουμε ένα από τα δύο λαμπάκια;

20. Τη σύνδεση αυτή την ονομάσαμε παράλληλη σύνδεση.
Στην παράλληλη σύνδεση όταν αποσυνδέουμε ένα λαμπάκι, το άλλο συνε-
χίζει να φωτίζει, γιατί είναι συνδεδεμένο στην ηλεκτρική πηγή και το ρεύμα
συνεχίζει να ρέει από μέσα του.
Στην πραγματικότητα το κύκλωμα ανοίγει μόνο για τη μία σύνδεση.
Άρα, τι μπορούμε να συμπεράνουμε;
+
-

21. Στην παράλληλη σύνδεση το ρεύμα ρέει και στους δύο κλάδους του
κυκλώματος. Όταν αποσυνδέουμε το ένα λαμπάκι, η ροή διακόπτεται
μόνο στον κλάδο αυτό, οπότε το άλλο λαμπάκι συνεχίζει να φωτίζει.
ΟΠΑ! ΟΠΑ!
Μήπως κάναμε κάτι λάθος, γιατί δε βάλαμε διακόπτη στο κύκλωμά
μας και άρα μήπως βγάλαμε λάθος συμπέρασμα;
Αν το κύκλωμα είχε διακόπτη, τι πιστεύετε ότι θα συνέβαινε;

22. Δεν τοποθετήσαμε διακόπτη στο κύκλωμα του πειράματος για λόγους
ευκολίας.
Αν τοποθετούσαμε διακόπτη, πού θα έπρεπε να τον βάλουμε;
Τι θα συνέβαινε τότε;

23. Αν τοποθετούσαμε διακόπτη, θα μπορούσαμε να τον βάλουμε κάπου εκεί
που δείχνει η εικόνα. Τότα θα παρατηρούσαμε ότι με αυτόν ανάβει ή
σβήνει το λαμπάκι στο οποίο αντιστοιχεί ο διακόπτης και όχι τα δύο.
Τι θα έπρεπε να κάνουμε για να σβήσουμε και τα δύο λαμπάκια;

24. Επειδή το κάθε λαμπάκι είναι συνδεδεμένο κατευθείαν με την ηλεκτρική
πηγή, ένας τρόπος είναι να τοποθετήσουμε έναν διακόπτη σε κάθε κλάδο για
να μπορέσουμε να σβήσουμε και τα δύο.

25. Αν συνδέαμε στο κύκλωμα 3 λαμπάκια, τι πιστεύετε ότι θα γινόταν;
Αν συνδέαμε 5; Ή 10;
ΤΡΟΦΗ ΓΙΑ ΣΚΕΨΗ

26. Όσα λαμπάκια και να είναι συνδεδεμένα, όλα θα λειτουργούν.
Ακόμα και αν αφαιρούσαμε ένα ή καιγόταν κάποιο, τα υπόλοιπα θα συνέχιζαν
να είναι αναμμένα.
Για να σταματήσουν να λειτουργούν όλα τα λαμπάκια θα μπορούσαμε να τα
αποσυνδέσουμε όλα ή να βάλουμε έναν διακόπτη σε κάθε κλάδο. Αυτό
συμβαίνει γιατί κάθε λαμπάκι είναι συνδεδεμένο απ΄ευθείας με την
ηλεκτρική πηγή.
Μπορείτε τώρα να καταλάβετε τι σύνδεση έχουμε στα σπίτια μας και γιατί;
+
-

27. Στην παράλληλη σύνδεση οι ηλεκτρικές συσκευές συνδέονται παράλληλα,
έτσι ώστε οι επαφές κάθε συσκευής να συνδέονται απευθείας με τους πόλους
της πηγής. Έτσι δημιουργούνται πολλά, ανεξάρτητα ηλεκτρικά κυκλώματα,
οπότε, ακόμη και αν αποσυνδέσουμε μια συσκευή, οι υπόλοιπες εξακολουθούν
να λειτουργούν. Οι ηλεκτρικές συσκευές και οι λάμπες στα σπίτια μας είναι
συνδεδεμένες παράλληλα και καθεμία έχει τον δικό της διακόπτη.
+
-

28. ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ
Μικροσκοπικά κυκλώματα
Όλες οι ηλεκτρικές συσκευές, από τις
πιο απλές ώς τις πιο σύνθετες, λει-
τουργούν χάρη στη ροή του ηλεκτρι-
κού ρεύματος. Ξέρεις όμως ότι για τη
ροή του ηλεκτρικού ρεύματος είναι
απαραίτητη η ύπαρξη κυκλωμάτων.
Σε σχέση με τα κυκλώματα που χρη-
σιμοποιούμε για το φωτισμό του σπι-
τιού μας, τα κυκλώματα των ηλεκτρο-
νικών συσκευών είναι πολύ πιο μικρά
σε μέγεθος. Είναι τόσο μικροσκοπικά,
που εκατοντάδες από αυτά χωρούν
σε μια πλακέτα πιο μικρή και από το
πιο μικρό μας νύχι. Είναι προφανές
ότι δεν είναι δυνατόν τα κυκλώματα
αυτά να κατασκευαστούν με καλώδια
και διακόπτες, όπως αυτούς που
χρησιμοποιούμε στα σπίτια μας.

29. Η τεχνολογία που χρησιμοποιείται για την κατασκευή αυτών των κυκλωμάτων
είναι εντυπωσιακή. Αρχικά τα κυκλώματα σχεδιάζονται σε μεγάλη κλίμακα.
Στη συνέχεια το σχέδιο σμικρύνεται κατά χιλιάδες φορές. Το μικροσκοπικό
αυτό σχέδιο αποτυπώνεται σε μια λεπτή πλάκα πυριτίου. Η πλάκα αυτή ψε-
κάζεται με ατμούς μετάλλων. Τα μόρια των μετάλλων προσκολλώνται στις
γραμμές του σχεδίου, φτιάχνοντας μικροσκοπικούς αγωγούς του ηλεκτρικού
ρεύματος.

30. Ακόμα και μία τρίχα ή ένας κόκκος σκόνης αρκεί, για να καταστρέ-
ψει το τελικό αποτέλεσμα! Γι' αυτό και στα εργοστάσια αυτά οι συνθήκες που
επικρατούν είναι πιο αυστηρές ακόμη και από αυτές που επικρατούν στα χει-
ρουργεία. Μάσκες και
ειδικές στολές για τους
εργαζομένους, όπως
και ειδικές
συσκευές καθαρισμού
του αέρα, ανήκουν
στον αυτονόητο
εξοπλισμό τέτοιων
μονάδων.

31. 1. Στην εικόνα βλέπεις το σκίτσο μιας σύνδεσης σε σειρά.

32. 2. Παρατήρησε στο παρακάτω σκίτσο τηνηλεκτρική εγκατάσταση στο σπίτι.
Ποιες συσκευές είναι συνδεδεμένες; Ποιο είδος σύνδεσης χρησιμοποιείται;

33. ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΘΥΜΟΜΑΣΤΕ
Υπάρχουν δύο τρόποι να συνδεθούν οι ηλεκτρικές συσκευές στο κύκλωμα.
Σύνδεση σε σειρά: η ροή του ρεύματος διακόπτεται, όταν αποσυνδέεται
μία ηλεκτρική συσκευή.
Παράλληλη σύνδεση: το ρεύμα ρέει σε όλους τους κλάδους του
κυκλώματος και όταν αποσυνδέουμε μία ηλεκτρική συσκευή οι υπόλοιπες
συνεχίζουννα λειτουργούν. Αυτό συμβαίνει γιατί η κάθε ηλεκτρική συσκευή
είναι απευθείας συνδεδεμένη με την ηλεκτρική πηγή.
Στα σπίτια μας έχουμε κυκλώματα με παράλληλη σύνδεση.

34. Παρουσίαση: ΔΗΜΗΤΡΑ ΜΥΛΩΝΑΚΗ