Αλουμινοκαλώδια και ηλεκτρικά κυκλώματα

Φτιάχνουμε αλουμινοκαλώδια και απλά ηλεκτρικά κυκλώματα
… ή πως αλλιώς ανάβει το λαμπάκι;

Υλικά που χρειαζόμαστε

ένα ρολό αλουμινόχαρτο κουζίνας χάρακα μολύβι ή μαρκαδόρο ψαλίδι ή κοπίδι αλουμινοταινία (κολλητική ταινία αλουμινίου) κολλητική ταινία (σελοτέιπ) διάφανη ή χρωματιστή μανταλάκια, κατά προτίμηση μικρά ξύλινα λαμπάκια και μπαταρίες … για να ελέγξουμε αν ανάβουν τα λαμπάκια με αυτά τα «καλώδια» και να φτιάξουμε απλά κυκλώματα

Τι θα κάνουμε

Τα παιδιά της διπλανής φωτογραφίας ετοιμάζονται να φτιάξουν απλά ηλεκτρικά κυκλώματα με λαμπάκια και μπαταρίες. Δεν έχουν όμως καλώδια πάνω στο τραπέζι τους. Θα φτιάξουν τα δικά τους καλώδια από αλουμινόχαρτο, θα φτιάξουν "αλουμινοκαλώδια" …

Κόβουμε μερικές λωρίδες αλουμινόχαρτο σε πλάτος ενός χάρακα, δηλαδή 5 εκ. περίπου. Διπλώνουμε στη μέση και κατά μήκος μια λωρίδα αλουμινόχαρτου κι έτσι γίνεται 2,5 εκ. πλάτος περίπου. Διπλώνουμε ξανά στη μέση και κατά μήκος τη λωρίδα αλουμινόχαρτου για δεύτερη φορά κι έτσι αποκτά πλάτος περίπου 1,25 εκ. Διπλώνουμε τη λωρίδα αλουμινόχαρτου και τρίτη φορά στη μέση και κατά μήκος κι έτσι αποκτά πλάτος περίπου 0,63 εκ. (βλ. σχετική φωτογραφία).

Το καλώδιό μας από αλουμινόχαρτο είναι τώρα έτοιμο! Μπορούμε να φτιάξουμε 4-5 τέτοια, ώστε να τα έχουμε έτοιμα για να τα χρησιμοποιήσουμε στη συνέχεια (βλ. παρακάτω φωτογραφίες από τα τρία στάδια-διπλώματα των αλουμινοκαλώδιων).

Ερωτήματα

Νομίζετε ότι θα λειτουργήσουν τα κυκλώματά τους με αυτά τα αλουμινοκαλώδια;
Νομίζετε ότι θα μπορέσουν να φτιάξουν ασφαλή κυκλώματα με αυτόν τον τρόπο;

Στη συνέχεια … ανάβουμε το λαμπάκι

Τυλίγουμε το καλώδιο από αλουμινόχαρτο που φτιάξαμε μια βόλτα γύρω από το σπείρωμα που έχει το λαμπάκι (βλ. παραπάνω σχετική φωτογραφία).
Βάζουμε το τυλιγμένο με αλουμινόχαρτο λαμπάκι μέσα στο κοίλωμα, σαν τρυπούλα, που έχει ένα ξύλινο μανταλάκι που απλώνουμε τα ρούχα (βλ. παραπάνω φωτογραφίες).

Προσέχουμε ώστε να εξέχει από το μανταλάκι το κάτω άκρο που έχει το λαμπάκι, για να μπορούμε να το ακουμπάμε και να φέρνουμε σε επαφή αυτό το σημείο με άλλα καλώδια από αλουμινόχαρτο που χρειαζόμαστε για τα κυκλώματά μας, και φυσικά με την μπαταρία.

Ενώνουμε το καλώδιο από αλουμινόχαρτο, που είναι συνδεμένο με το λαμπάκι και το μανταλάκι, με τον ένα πόλο της μπαταρίας. Χρησιμοποιούμε ένα άλλο καλώδιο από αλουμινόχαρτο και ενώνουμε τον άλλο πόλο της μπαταρίας από τη μια μεριά, ενώ από την άλλη ακουμπάμε το κάτω μέρος από το λαμπάκι που προεξέχει από το μανταλάκι, όπως περιγράψαμε προηγουμένως.
Φαίνεται ότι το κύκλωμά μας είναι έτοιμο και λειτουργεί. Το λαμπάκι φωτίζει! (βλ. παρακάτω φωτογραφίες)

Ερωτήματα

Τι θα συμβεί αν ακουμπήσουν τα καλώδια μεταξύ τους καθώς τα συνδέουμε και προσπαθούμε να ανάψει το λαμπάκι;
Υπάρχει τρόπος να αποφύγουμε αυτό το πρόβλημα;

Αποφεύγουμε το βραχυκύκλωμα …

Αν ακουμπάνε τα δύο καλώδια από αλουμινόχαρτο που συνδέονται με το λαμπάκι παρατηρούμε ότι δεν φωτίζει (βλ. παρακάτω φωτογραφία).
Όταν ακουμπάνε τα καλώδια από αλουμινόχαρτο μεταξύ τους γίνεται βραχυκύκλωμα και το ηλεκτρικό ρεύμα δεν περνάει από το λαμπάκι.

Αυτό το πρόβλημα δεν το έχουμε όταν τα καλώδια από αλουμινόχαρτο είναι μακριά το ένα από το άλλο.
Έχουμε προσέξει ότι τα «κανονικά» καλώδια είναι μονωμένα με πλαστικό και μάλιστα σε διάφορα χρώματα (κόκκινο, μπλε, μαύρο κλπ.).
Σκεφτήκαμε ότι θα μπορούσαμε να «μονώσουμε» και τα δικά μας καλώδια από αλουμινόχαρτο τυλίγοντάς τα με διάφανο ή χρωματιστό σελοτέιπ. Τα παιδιά πρότειναν και άλλες εναλλακτικές λύσεις, όπως να τυλίξουμε τα αλουμινοκαλώδια με χαρτί ή να τα βάλουμε μέσα σε πλαστικά καλαμάκια, αλλά τελικά καταλήξαμε στην πιο πρακτική και γρήγορη λύση με το σελοτέιπ.

Όταν το κάναμε αυτό δεν είχαμε πρόβλημα με βραχυκύκλωμα, ακόμα και όταν ακουμπούσαν μεταξύ τους τα καλώδια από αλουμινόχαρτο, τα οποία πλέον είχαν σελοτέιπ (βλ. φωτογραφία).
Προσέχουμε πάντοτε να μη μονώνουμε, δηλαδή να μην κολλάμε σελοτέιπ 2-3 εκ. στα άκρα των καλωδίων από αλουμινόχαρτο προκειμένου να μπορούμε να κάνουμε τις απαραίτητες συνδέσεις μας. Όπως ακριβώς κάνουμε και με τα «κανονικά» καλώδια που ξύνουμε το πλαστικό μέρος στις άκρες τους για να φανεί το μεταλλικό σύρμα που έχουν από μέσα.

Κατασκευάζουμε ένα διακόπτη από μια καρτέλα σημειώσεων, ένα διακόπτη "τσακιστό"

Παίρνουμε μία καρτέλα σημειώσεων και την τσακίζουμε στη μέση κατά μήκος. Κολλάμε αλουμινόχαρτο πλάτους 2-3 εκ. ή μια λωρίδα αλουμινοταινία στην πάνω και στην κάτω μεριά, όπως είναι έτσι διπλωμένη η κάρτα. Προσοχή να μην ενώνεται το αλουμινόχαρτο στην εσωτερική τσάκιση της κάρτας! Πρέπει να υπάρχει μια επιφάνεια "σκέτου" χαρτονιού, ένας "κενός χώρος", ο οποίος θα διακόπτει το ηλεκτρικό ρεύμα, γι αυτό άλλωστε και ο διακόπτης μας λέγεται "διακόπτης".
Συνδέουμε με ένα συνδετήρα το ένα καλώδιο από αλουμινόχαρτο στην πάνω μεριά της κάρτας δεξιά και το άλλο στην κάτω μεριά στα αριστερά και έπειτα συνεχίζουμε το κύκλωμά μας με την μπαταρία και το λαμπάκι όπως στο πρώτο πείραμα.

Όταν έχουμε ανοιχτό το διακόπτη, δηλαδή στη διπλωμένη κάρτα με το αλουμινόχαρτο δεν ακουμπά η μια με την άλλη της μεριά, το κύκλωμα είναι ανοιχτό και το λαμπάκι δε φωτίζει.
Όταν κλείνουμε το διακόπτη, δηλαδή στη διπλωμένη κάρτα με το αλουμινόχαρτο ακουμπά η μια με την άλλη της μεριά, τότε το κύκλωμά μας είναι κλειστό και φωτίζει το λαμπάκι (βλ. παρακάτω φωτογραφίες).

Κατασκευάζουμε ένα διακόπτη από τρεις καρτέλες σημειώσεων, ένα διακόπτη κουδουνιού ή "μπουτόν"

Παίρνουμε δύο καρτέλες σημειώσεων ή αντίστοιχα κομμάτια από χαρτόνι και κολλάμε μια λωρίδα αλουμινοταινία στη μέση κατά μήκος της κάθε καρτέλας. Σε μία τρίτη καρτέλα κάνουμε μία τρύπα στη μέση, τσακίζοντάς την και κόβοντας με το ψαλίδι ένα παραλληλόγραμμο σχήμα ή ό,τι άλλο σχήμα μας αρέσει. Φροντίζουμε να έχουμε ένα άνοιγμα τουλάχιστον 2,5 x 2,5 εκ. Έπειτα, φτιάχνουμε ένα "σάντουιτς" με τις τρεις καρτέλες, με τη διάταξη "καρτέλα με αλουμινοταινία-καρτέλα με το άνοιγμα-δεύτερη καρτέλα με αλουμινοταινία".

Συνδέουμε και πάλι διαγώνια απέναντι στις καρτέλες με την αλουμινοταινία με τα αλουμινοκαλώδιά μας και στη συνέχεια βάζουμε το διακόπτη στο ηλεκτρικό κύκλωμα με τη μπαταρία και το λαμπάκι, συνδέοντας κατάλληλα τα αλουμινοκαλώδια μεταξύ τους . Ο διακόπτης κουδουνιού ή "μπουτόν" είναι τώρα έτοιμος και όση ώρα πιέζουμε στη μέση της πάνω καρτέλας, εκείνη "κάνει επαφή" με την κάτω καρτέλα, ενώνοντας τις λωρίδες της αλουμινοταινίας σε εκείνο το σημείο και ο διακόπτης κλείνει με το λαμπάκι φωτοβολεί.

Συνδέουμε δύο λαμπάκια σε σειρά

Σε ένα αλουμινοκαλώδιο τυλίγουμε από τη μια μεριά ένα λαμπάκι και το βάζουμε μέσα στο μανταλάκι, όπως στο πρώτο πείραμα. Το ίδιο κάνουμε και από την άλλη μεριά με ένα δεύτερο λαμπάκι. Συνδέουμε την μπαταρία ή τις μπαταρίες με δύο άλλα καλώδια από αλουμινόχαρτο. Τα λαμπάκια μας είναι συνδεμένα σε σειρά και φωτίζουν. Αν όμως σηκώσουμε το ένα λαμπάκι, τότε δε φωτίζει κανένα από τα δύο! Όμοια συμβαίνει και στις συνδέσεις δύο λαμπτήρων με τη χρήση ενός "ελεύθερου" αλουμινοκαλώδιου, πάνω στο οποίο ακουμπούν και τα δύο λαμπάκια.

Συνδέουμε δύο λαμπάκια παράλληλα

Σε δύο καλώδια από αλουμινόχαρτο τυλίγουμε από τη μια μεριά ένα λαμπάκι και το βάζουμε μέσα στο μανταλάκι, όπως προηγουμένως. Έπειτα, συνδέουμε με συνδετήρες και τα δύο αυτά καλώδια με ένα τρίτο, που είναι συνδεμένο με τον ένα πόλο της μπαταρίας. Έπειτα, ακουμπάμε το κάτω μέρος από τα λαμπάκια σε ένα άλλο καλώδιο από αλουμινόχαρτο που είναι συνδεμένο στον άλλο πόλο της μπαταρίας . Τα λαμπάκια μας είναι συνδεμένα παράλληλα και φωτοβολούν! Αν ανασηκώσουμε το ένα, τότε το άλλο συνεχίζει να φωτοβολεί διότι είναι σε συνδεμένο σε άλλο "κλάδο" του αρχικού κυκλώματός μας, ή στο "δικό του" κύκλωμα.

Διδακτική αξιοποίηση