De les rutines al pensament computacional sense pantalles
5.3 Plastilina conductora
RECEPTA
La plastilina conductora és un tipus de plastilina amb la qual es poden dur a terme circuits elèctrics senzills. És segura i fàcil d’utilitzar.
Es tracta d’una eina que ens facilita la introducció dels infants dins el món de l’electricitat, al mateix temps que es diverteixen fent treballs manuals d’una manera diferent. També es pot utilitzar per crear art i escultures interactives.
És una gran manera de despertar la curiositat dels infants per la ciència i la tecnologia.
Afegim els ingredients, un a un, a la casserola. S’ha de remoure la mescla en fred.
Posem la casserola al foc, sense deixar de remoure la mescla, durant 5 o 10 minuts. Ha de quedar una massa espessa.
Una vegada la massa està feta, s’ha de deixar refredar sobre una base de farina. Quan estigui freda, s’ha d’anar pastant (en cas que la pasta us quedi enganxada a les mans, hi podeu afegir una mica d’oli o farina), per aconseguir una massa de consistència flexible i homogènia.
Mantindrem la massa dins un pot tancat perquè no se sequi i duri més temps la conductivitat.
Això passa perquè a la pasta s’ha afegit sal, que amb l’aigua, afavoreix el pas dels electrons. També s’ha afegit llimona, un electròlit, i en connectar-lo a un circuit, deixa passar el corrent elèctric des de la pila fins al LED (o motor petit) i l’encén.
PETITS PROJECTES PER ANAR FAMILIARITZANT-NOS AMB EL MATERIAL
Experiència 1: Circuit bàsic i circuit obert.
Connectar la pila al connector amb cables. Formar dues bolles de plastilina conductora i separar-les al voltant d’un centímetre. Connectar un cable a cada bolla. Tenim un circuit elèctric amb font d’alimentació (la pila) i dues resistències (les bolles de plastilina). Es tracta d’un circuit obert, ja que l’aire que separa les bolles és aïllant. Per visualitzar el pas del corrent, podem tancar el circuit amb un LED. Per això agafem un LED, separem lleugerament les seves potes i punxem la pota llarga a la plastilina connectada amb el + (cable vermell). La pota curta la punxem a la plastilina connectada amb el - (cable negre). El LED s’encendrà.
NOTA: Si el LED no s’encén, girar-lo 180° per connectar-lo al revés, per si ens hem equivocat de pota. Si tampoc s'encén, canviar-lo per un altre LED.
Experiència 2: Curtcircuit. Interès d'utilitzar un material aïllant en un circuit.
En el circuit de la primera experiència, i amb el LED encès, apropar les dues bolles de plastilina, fins que es toquin. Com que la resistència de la plastilina és molt menor que la del LED, aquest s’apagarà (El corrent passa, majoritàriament, a través del contacte entre les plastilines). Es tracta d’un curtcircuit. Per evitar-ho, podem col·locar plastilina aïllant, separant les dues bolles de plastilina conductora. Igual que l’aire, la plastilina aïllant impedeix el pas del corrent, protegint el muntatge de curtcircuits accidentals.
Formar una tercera bolla de plastilina conductora. Col·locar-la a continuació de les anteriors, separant les bolles amb plastilina aïllant. Moure un dels connectors de la pila a la bolla de l’extrem, i tancar el circuit utilitzant un segon LED connectat adequadament. Els dos LEDS s’il·luminaran.
Partint del circuit de l’experiència 2 (dues bolles conductores separades per plastilina aïllant i connectades amb un LED). S’afegeix un segon LED amb la mateixa disposició de connexions que l’anterior. Ambdós s’han d’encendre. La seva intensitat és major que quan els vam connectar en sèrie a la tercera experiència, encara que aquest fet no s’aprecia amb prou claredat.
Experiència 5: Augment de la resistència amb la longitud de la plastilina.
Es tracta de fer un circuit similar al de l’experiència 4, però en format allargat. Partint de dues bolles de plastilina conductora, formar dos cilindres allargats, d’uns 30 cm de longitud. Situar-los en paral·lel separats per un cilindre similar, fet de plastilina aïllant. Connectar un LED a prop de les connexions de la pila i el segon al final dels cilindres, com mostra la figura. Es pot observar que el LED més allunyat brilla menys (funciona millor amb LEDS verds). Donat que la resistència augmenta proporcionalment a la longitud, a través del segon LED passarà un corrent menor. Aquesta experiència evidencia l’augment de la resistència de la plastilina amb la distància.
CEP IBSTEAM. Augment de la resistència amb la longitud de la plastilina(CC BY-SA)
Experiència 6: Comparació qualitativa de la resistència de la plastilina en funció del seu diàmetre.
Fem dos circuits similars al de la 5a experiència, però un tindrà cilindres gruixuts de plastilina conductora i l’altre tindrà cilindres molt més prims. Les longituds de tots els cilindres han de ser iguals. En aquesta experiència s’utilitzen dues piles de 9 V, amb un connector a cada una, una per a cada un dels muntatges. La intensitat del LED que es troba lluny de les piles serà menor en el cas dels cilindres prims, ja que la seva resistència elèctrica és major (la resistència és inversament proporcional a la secció transversal). Es recomana utilitzar LEDS verds en els dos muntatges. Es pot intercalar plastilina aïllant entre els cilindres o simplement deixar-los separats perquè no hi hagi un curtcircuit.
CEP IBSTEAM. Comparació qualittiva de la resistència de la plastilina en funció del seu diàmetre(CC BY-SA)
Experiència 7: Ara ja pots intentar aplicar tot el que has après a les anteriors experiències, als projectes que et proposis.
Amb les nocions bàsiques apreses a les experiències anteriors, pots deixar córrer la teva imaginació i creativitat, i crear circuits vistosos amb plastilina de colors. Alerta! Has d’evitar els circuits oberts i els curtcircuits i connectar els LEDS en el sentit adequat.
Experiències extretes del Catàleg de Demos de la Facultat de Física de la Universitat de València
