مدّت زیادی از شب، نگذشته بود که برق محلّه‌ای که مهدی و خانواده‌اش در آن زندگی می‌کنند، قطع شد. با قطع برق، همه‌ی خانه‌ها در تاریکی فرو رفتند. مهدی به کمک پدرش برای روشن شدن خانه‌ی خودشان، شمعی را روشن کرد.

اگر برق خانه‌ی شما یک هفته قطع شود، با چه مشکلاتی روبه‌رو می‌شوید؟ در این باره در گروه خود گفت‌وگو کنید. برق امروزه در بیش‌تر امور زندگی دخالت دارد. اول از همه تاریکی شب‌ها و بعد قطع شدن ارتباطات مانند تلفن و موبایل، کثیف ماندن لباس‌ها (استفاده نکردن از ماشین لباسشویی)، خراب شدن مواد خوراکی داخل یخچال و مشکلات فراوان دیگر.

انرژی الکتریکی یکی از شکل‌های انرژی است. بیشتر وسایل و دستگاه‌هایی که ما در خانه‌ها، کارخانه‌ها، فروشگاه‌ها و بیمارستان‌ها از آنها استفاده می‌کنیم، با انرژی الکتریکی کار می‌کنند. در این وسایل، انرژی الکتریکی به شکل‌های دیگر انرژی تبدیل می‌شود.

انرژی الکتریکی در نیروگاه‌های برق، تولید می‌شود و از راه کابل و سیم به خانه‌ها، مدرسه‌ها، کارخانه‌ها، بیمارستان‌ها و... منتقل می‌شود.

1- در گروه خود، نام دستگاه‌ها و وسایلی را که با انرژی الکتریکی کار می‌کنند، را در جدولی مانند جدول زیر بنویسید و آن را کامل کنید.

نام وسیله یا دستگاه	تلویزیون	آسانسور	لامپ	اتو	مخلوط کن	رادیو
انرژی الکتریکی به انرژی .......... تبدیل می‌شود.	نورانی و صوتی	حرکتی	گرمایی	گرمایی	حرکتی	صوتی

2- جدول گروه خود را با گروه‌های دیگر مقایسه کنید.

باتری‌ها

چراغ قوّه، ساعت، کنترل تلویزیون و بعضی از اسباب بازی‌ها با باتری کار می‌کنند. انرژی ذخیره شده در باتری‌ها انرژی الکتریکی مورد نیاز این وسیله‌ها را تأمین می‌کنند. باتری‌ها گوناگون‌اند و کاربردهای مختلفی دارند.

باتری

چرا در برخی وسایل بیش از یک باتری به کار می‌رود؟

روشن کردن یک لامپ با باتری

وسایل و موادّ لازم: سیم روکش دار، باتری قلمی، پایه‌ی لامپ، لامپ

1- وسایلی را که در تصویر زیر می‌بینید، تهیه کنید. در گروه خود تلاش کنید با این وسایل یک لامپ را روشن کنید.
2- پس از روشن کردن لامپ، با رسم شکل نشان دهید که سیم، لامپ و باتری را چگونه به یکدیگر وصل کرده‌اید. نتیجه‌ی کار گروه خود را به کلاس گزارش دهید.
ابتدا دو سیم بر می‌داریم و سر هر کدام را به دو طرف پایه‌ٔ لامپ وصل می‌کنیم، سپس دو سر دیگر این سیم را به دو سر باتری وصل می‌کنیم. لامپ روشن می‌شود.

- به چیزی که شما درست کردید تا لامپ روشن شود، یک مدار الکتریکی می‌گویند. در لامپِ روشن این مدار، انرژی از چه شکلی به چه شکل‌های دیگری تبدیل می‌شود؟ انرژی الکتریکی به نورانی تبدیل می‌شود.

3- با استفاده از یک باتری و فقط یک قطعه سیم، لامپی را روشن کنید. پس از روشن شدن لامپ، شکل مدار را رسم کنید.
4- اگر بخواهید لامپ را روشن و خاموش کنید، چه تغییری در مدار ایجاد می‌کنید؟ شکل این مدار را رسم کنید. یک کلید در مسیر سیم بین باتری و لامپ قرار می‌دهیم.

هشدار: هرگز برای انجام دادن فعّالیت‌های این درس از برق استفاده نکنید.

در مداری که لامپ آن روشن است، انرژی الکتریکی یا الکتریسیته به کمک سیم‌ها از باتری به لامپ می‌رسد و لامپ را روشن می‌کند.

با استفاده از کلید می‌توانیم لامپ را روشن و خاموش کنیم. در شکل بالا برای قطع و وصل کردن مدار از میخ استفاده شده است. شما هم در گروه خود یک کلید بسازید و با آن یک مدار را قطع و وصل کنید.

روشن کردن دو لامپ با استفاده از باتری

وسایل و موادّ لازم: سیم روکش دار، باتری، پایه‌ی لامپ، لامپ

1- وسایلی که نیاز است را تهیه کنید و با آنها مداری با دو لامپ روشن بسازید.
2- پس از روشن شدن هر دو لامپ، شکل مداری را که ساخته‌اید رسم کنید.
3- شکل مدار خود را با شکل مدار گروه‌های دیگر مقایسه کنید.
4- شکل مدار گروه خود را با شکل‌های زیر مقایسه کنید. مدار شما به کدام یک شبیه است؟

5- پیش‌بینی کنید که اگر در مدارهای شکل بالا یکی از لامپ‌ها را باز کنید، لامپ دوم روشن می‌ماند یا خیر؟
6- با آزمایش، درستی پیش‌بینی خود را بررسی کنید. سپس آنچه را مشاهده می‌کنید بنویسید. اگر مدار متوالی باشد و ما یک لامپ را باز کنیم لامپ دوم خاموش می‌شود. اما اگر مدار موازی باشد اگر یک لامپ را باز کنیم لامپ دوم پر نورتر می‌شود.

اگر در مدارهای زیر کلید را ببندیم:
الف) کدام لامپ روشن نمی‌شود؟ مدار سمت راست زیرا دو سر هم‌نام باتری نباید در کنار یکدیگر قرار گیرد، در غیر این صورت جریان (برق) عبور نمی‌کند و لامپ روشن نمی‌شود.
ب) در کدام مدار نور لامپ بیشتر است؟ (کلید را با علامت نشان می‌دهند.) مدار سمت چپ زیرا این مدار دارای 2 باتری است و آنها به درستی قرار گرفته اند.

چراغ راهنما به سه رنگ زرد، قرمز یا سبز دیده می‌شود. در گروه خود با استفاده از سه لامپ و وسایل لازم، یک چراغ راهنمای ساده بسازید. چراغ راهنمای گروه خود را به هم‌کلاسی‌هایتان نشان دهید و روش کار آن را بیان کنید. برای ساختن چراغ راهنما از مدار موازی استفاده کرده و برای نشان دادن رنگ‌ها از لامپ‌هایی به رنگ زرد، قرمز و سبز استفاده کردیم. در مسیر هر کدام از لامپ‌ها یک کلید قرار می‌دهیم که آن را روشن یا خاموش کند.

آیا الکتریسیته از همه‌ی مواد عبور می‌کند؟

در فعّالیت صفحه‌ی 31 با استفاده از میخ آهنی برای یک مدار الکتریکی کلیدی درست کردید. آیا موادّ دیگری مانند پاک کن یا گیره‌ی کاغذ را می‌توان به جای میخ آهنی به کار برد؟ برای پی بردن به پاسخ این پرسش، فعّالیت زیر را در گروه خود انجام دهید.

وسایل و موادّ لازم: سیم روکش‌دار، باتری، پایه لامپ، وسیله‌های گوناگون

1- مداری مانند شکل زیر ببندید.
2- در قسمتی از مدار، بین دو سیم، جسم‌های مختلفی مثل میخ، سکّه، پاک‌کن، خط کش پلاستیکی، خط‌کش فلزّی، عروسک، لیوان پلاستیکی، خط‌کش چوبی و گیره‌ی کاغذ قرار دهید.

3- مشاهده‌های خود را در جدول زیر بنویسید.

نام وسیله	روشن می‌شود	روشن نمی‌شود
پاک کن		*
میخ	*
سکّه	*
خط کش فلزی	*
خط کش پلاستیکی		*
لیوان شیشه‌ای		*

بعضی از جسم‌ها مانند میخ آهنی، گیره‌ی فلزّی کاغذ، سکّه و سیمِ مسی، الکتریسیته را عبور می‌دهند. به این جسم‌ها رسانای الکتریکی می‌گویند. بعضی از جسم‌ها مانند چوب، پلاستیک و شیشه، الکتریسیته را از خود عبور نمی‌دهند، به این جسم‌ها نارسانای الکتریکی می‌گویند.

سیم‌های برق و روکش آنها را از چه موادّی می‌سازند؟ چرا؟ سیم برق را از مواد رسانا مانند فلزات (مس، آلومینیوم و...) می‌سازند. روکش‌ها را از مواد نارسانا مانند پلاستیک می‌سازند. برای انتقال الکتریسیته باید از مواد رسانا استفاده کرد و جهت حفظ ایمنی روکش سیم‌ها را از مواد غیررسانا می‌سازند.

سهم شما در حفاظت از منابع انرژی چیست؟

ما هر روز برای روشن کردن خانه، برقراری تماس تلفنی، فرستادن پیامک، شارژ کردن تلفن همراه، تماشای تلویزیون، شستن لباس‌ها و انجام دادن کارهای دیگر، از انرژی الکتریکی استفاده می‌کنیم. انرژی الکتریکی یکی از پرمصرف‌ترین انرژی‌ها در سراسر جهان است. مهم‌ترین منبع تولید این انرژی، سوخت‌ها هستند.

مقدار سوخت‌ها محدود است؛ یعنی، آنها پس از مدّتی مصرف کردن تمام می‌شوند. پس باید از مصرف بی رویه‌ی سوخت‌ها خودداری کنیم. مصرف سوخت‌ها، هوا را آلوده می‌کند. ما می‌توانیم با انجام دادن کارهای درست، در حفاظت از منابع انرژی و کاهش آلودگی هوا سهیم باشیم.

من برای حفاظت از منابع انرژی:

- هنگام خارج شدن از اتاق، لامپ را خاموش می‌کنم.
- پس از خاموش کردن تلویزیون با کنترل، کلید برق آن را قطع می‌کنم.

شما برای حفاظت از منابع انرژی چه کارهای دیگری می‌توانید انجام دهید؟

اقدام گروهی دانش آموزان

گروهی از بچّه‌های کلاس تصمیم گرفتند با انجام کارهای درست و همراهی افراد خانواده‌شان در مصرف برق صرفه‌جویی کنند. آنها با این کار می‌خواستند، در حفاظت از منابع انرژی سهیم باشند. برای همین، ابتدا درباره‌ی راه‌های استفاده‌ی درست از انرژی الکتریکی گفت‌وگو کردند و پیشنهادهای خود را ارائه دادند.

- من و خانواده‌ام در زمان اوج مصرف (مثلاً بین ساعت 7 تا 10 شب) از ماشین لباسشویی استفاده نمی‌کنیم.
- ........
- ........

آنها سپس مبلغ آخرین قبض برق خانه‌ی خود را یادداشت کردند و تصمیم گرفتند تا دریافت قبض بعدی به پیشنهادهای خود برای صرفه‌جویی در مصرف برق عمل کنند.

- شما هم در گروه خود پیشنهادهای جدیدی ارائه دهید و به آنها عمل کنید.
- بعد از یک دوره، قبض برق خانه را با قبض قبلی مقایسه کنید و موفّقیت خود را در جلوگیری از مصرف بی رویه‌ی برق به کلاس گزارش دهید.