Fabriquez votre propre lampe de poche en tube de papier toilette

Comment fonctionnent les piles

Fabriquez votre propre lampe de poche en tube de papier toilette

À ce stade, votre enfant a assez appris sur l'électricité pour savoir que ce n'est pas une force mystérieuse que seuls les électriciens comprennent. Si vous avez déjà fabriqué une horloge au citron, alors il a appris un peu sur les électrons et comment fonctionnent les piles. Fabriquer une lampe de poche en tube de papier toilette non seulement renforcera ces compétences, mais aidera aussi votre enfant à comprendre ce qui se passe à l'intérieur d'une vraie lampe de poche quand il actionne l'interrupteur. Ce projet nécessite beaucoup de supervision et d'assistance d'adulte, car il demande de la précision et d'enlever l'isolant des fils. Ne laissez pas votre enfant tenter ce projet seul.

Compétences travaillées

  • Méthode scientifique
  • Compréhension de base du fonctionnement de l'électricité
  • Exploration des matériaux conducteurs et des circuits

Matériel nécessaire

  • 2 piles D
  • Grand trombone
  • 2 attaches parisiennes (brads)
  • Petit gobelet en plastique
  • Tube de papier toilette vide
  • Ampoule de lampe de poche
  • Ciseaux
  • Morceau de 12 cm de fil de cuivre isolé 22 AWG
  • Morceau de 20 cm de fil de cuivre isolé 22 AWG
  • Couteau utilitaire ou dénudeur de fils
  • Ruban adhésif électrique
  • Élastique de couture 5 cm de large
  • Règle
  • Marqueur

Préparation

1. Utilisez un couteau utilitaire ou un dénudeur pour enlever 2,5 cm d'isolant à chaque extrémité des deux fils de cuivre.
2. Faites mesurer et couper à votre enfant un morceau de 1,25 cm d'élastique de couture. Il doit avoir un morceau mesurant 1,25 cm x 5 cm.
3. Utilisez votre couteau pour faire une petite fente au milieu du morceau d'élastique, et insérez l'ampoule, côté ampoule vers le haut. Assurez-vous que l'élastique tient fermement.
4. Aidez votre enfant à couper le fond du gobelet en plastique. Il doit maintenant ressembler à un petit mégaphone.
5. Demandez à votre enfant de couper le tube de papier toilette dans le sens de la longueur pour qu'il puisse être étalé en rectangle plat.

Réalisez l'expérience

Fabriquez la lampe de poche

1. Posez le tube de papier toilette à plat sur votre surface de travail. Il va essayer de s'enrouler à nouveau, donc vous devrez soit désigner quelqu'un pour le tenir en place, soit coller temporairement les bords.
2. Placez un grand trombone dans le sens de la longueur au milieu du tube aplati. Insérez une attache parisienne dans une extrémité du trombone et percez le tube aplati. Faites retourner le tube à votre enfant et aplatissez les pattes de l'attache. Si le tube est collé, vous devrez enlever le ruban pour faire cela.
3. Retournez le tube à nouveau, pour voir le trombone. Assurez-vous qu'il est parallèle au bord du bord supérieur du tube aplati. Dans l'extrémité du trombone qui n'a pas l'attache, utilisez un marqueur pour faire une petite marque sur le tube.
4. Rabattez le trombone vers le bas et loin de la marque, comme l'interrupteur qu'il devient. Faites percer une seconde attache parisienne par la marque que vous avez faite. Retournez le tube, et aplatissez les pattes de l'attache.
5. Gardez le tube de papier toilette retourné, pour voir les pattes des attaches. Prenez le fil de 12 cm, et fixez une des extrémités dénudées à l'attache parisienne du côté gauche du tube. La façon la plus simple est de la glisser sous une patte de l'attache, et de l'enrouler fermement. Utilisez un morceau de ruban électrique pour couvrir l'attache et aider à maintenir le fil en place.
6. Répétez la dernière étape avec le fil de 20 cm et l'autre attache parisienne.
7. Placez les 2 piles D bout à bout, en vous assurant que les bornes positives et négatives se touchent. Tenez-les fermement pendant que votre enfant utilise du ruban électrique pour les coller ensemble. Qu'il utilise autant de ruban que nécessaire pour s'assurer que les piles sont solidement fixées et que les bornes ne glisseront pas.
8. Mettez le pack de piles à l'intérieur du tube de papier toilette aplati. La borne négative doit être du côté gauche (le côté avec le fil le plus court). Faites utiliser à votre enfant du ruban électrique pour fixer l'extrémité dénudée restante du fil à la borne négative en bas du pack de piles.
9. À l'autre extrémité du pack de piles, enroulez l'extrémité dénudée du fil plus long autour de la base de l'ampoule de lampe de poche. Maintenez-le en place avec du ruban, puis touchez le fond de l'ampoule à la borne positive sur la pile. Faites tenir cela à votre enfant pendant que vous les collez ensemble.
10. Repliez les extrémités de l'élastique dans lequel l'ampoule est contenue vers le haut du pack de piles. Placez du ruban autour du bas de l'élastique et aidez votre enfant à l'attacher au pack de piles. Quand c'est collé en place, cela doit ressembler un peu à la toile d'un chariot bâché sur le dessus de la pile.
11. Enroulez le tube de papier toilette autour des piles. Assurez-vous qu'il est serré, et faites-le coller fermé par votre enfant.
12. Placez le gobelet en plastique mégaphone sur le dessus de la lampe de poche. L'ouverture la plus petite doit passer sur l'élastique autour de la base de l'ampoule. Enroulez du ruban autour du bas du gobelet pour l'attacher au tube de papier toilette. À ce stade, votre enfant devrait voir que votre dispositif commence à ressembler à une lampe de poche.
13. Donnez la lampe de poche à votre enfant. Faites-lui bouger l'interrupteur en trombone pour qu'il touche l'attache parisienne à laquelle il n'est pas attaché. Si toutes les connexions sont au bon endroit, la lampe de poche doit s'allumer ! Quand l'interrupteur est éloigné de l'attache, la lampe s'éteint.

Observations

  • Pourquoi avez-vous dû vous assurer que les bornes négatives et positives des piles se touchaient ?
  • Pourquoi la lampe fonctionne-t-elle quand vous touchez le trombone à l'autre attache ? (Réponse : Cela ferme le circuit. Rappelez-vous, les fils attachés aux piles sont aussi attachés aux attaches parisiennes.)
  • Pourquoi avez-vous dû enlever l'isolant des extrémités du fil ? (Réponse : L'isolant n'est pas un matériau conducteur, mais le métal dans le fil est très conducteur.)
  • Quel est le but du gobelet en plastique ?
  • Comment l'élastique aide-t-il à maintenir l'ampoule en place ?

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