生活中我們時常碰到
電路短路
的情況,
咔嚓一下電路跳閘,家裡陷入一片漆黑。
可別小看電路短路的危害,
據應急管理部消防救援局統計,今年1-10月僅因電氣引發的火災就佔火災起因總數的三成多。
進入冬季後氣溫降低,用火用電量增加,更是出現了不少因電線短路而引發的火災。
央視新聞/短路引發火災
什麼情況下會造成短路現象?
為了探究其中的原因,我用
9V電池
設計瞭如下的實驗,供家長朋友給娃普及知識點時做參考。
01
給孩子提問
:電池短路會有什麼危害?
接著讓
孩子提出自己的觀點假設
。
然後順著孩子的假設,設計下面的
實驗進行檢驗
。
實驗材料
9V電池 / 托盤 / 鋼絲棉
實驗步驟
1·
準備一塊9V的電池。
02·
將鋼絲棉放置在托盤上。
03·
將電池的正負極接觸鋼絲棉。
04·
3秒後,鋼絲棉就開始燃燒。
現象及結論
透過觀察實驗,我們可以得到這樣的結論:
鋼絲棉是導體,9V電池的正負極都在一端,在直接接觸的一瞬間,會造成區域性短路
,產生極高的熱量,所以能被迅速點燃。
實驗參考影片
02
在
教科版科學四年級下冊中,就會涉及到
《簡單電路》
,
在串聯電路中,電流從電源的正極出發,依次經過開關、用電器,最後接到電源的負極,構成一個完整的迴路。
簡單電路圖
如果在電路中,電流不流經用電器,直接連線電源正負兩極,就會造成短路現象了。
區域性短路
為什麼短路會造成電路發熱甚至引發火災呢?
這裡給大家介紹一位著名的德國物理學家——
歐姆
,他發現了電阻中電流與電壓的正比關係。
喬治·歐姆
他在《金屬導電定律的測定》論文中提出,
在同一電路中,透過某一導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比
,後來人們也就把這條定律稱之為
歐姆定律
。
實驗中鋼絲棉電阻很小,所以在接觸電池的一瞬間,
電路上的電流會非常大,產生極高的熱量,再加上鋼絲棉內部結構蓬鬆,空氣的接觸面積加大,所以能瞬間被引燃。
隨著研究電路工作的進展,人們逐漸認識到
歐姆定律
的重要性,為了紀念歐姆對電磁學的貢獻,物理學界將
電阻
的單位命名為
歐姆
,以符號
Ω
表示。
03
短路現象
是日常生活中常見的電路故障之一,家庭用電短路的主要原因有:
●
絕緣選擇不合適,如電壓等級高,絕緣等級低;
●
絕緣層受高溫、潮溼、腐蝕作用失去絕緣能力;
●
用金屬絲捆紮導線或把絕緣掛在金屬物上
;
●
天長日久絕緣層磨損、老化;
●
雷擊過電壓、線路空載時的電壓升高等,使導線絕緣層被擊發生短路。
絕緣層脫落
看完今天的
電池點火小實驗
,就能直觀感受到短路的危害,原來看似
不起眼的電池,除了要做絕緣保護外,還要遠離金屬等導體擺放。
對家裡的用電器,電路也要定期檢查,排除安全隱患。
好了,今天要分享的實驗就到這裡吧!需要注意的是:
本次實驗要在家長陪同下進行,遠離易燃區域
。
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本文由魔力科學小實驗原創釋出
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