Prijatelji kroga: 14 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Ste se kdaj vprašali, kako deluje elektrika? Tako kot krvne žile prenašajo kri po telesu, žice v tokokrogu prenašajo električne tokove skozi različne dele elektronskega sistema.

Kaj je vezje? Vezje je pot, ki premika električne tokove. Ta električna energija se uporablja za oskrbo luči in drugih elektronskih naprav, ki jih uporabljamo vsak dan.

Ta lekcija učence nauči osnov delovanja elektronskega vezja in funkcionalnosti štirih preprostih elektronskih komponent. Kondenzator, upor, stikalo in dioda. Prav tako se bodo naučili shematskih simbolov za komponente.

SC.5. P.11.1

Raziščite in ponazorite dejstvo, da pretok električne energije zahteva zaprt krog (popolna zanka).

Zaloge

1 LED -

www.amazon.com/gp/product/B071GQMLBX/ref=p…

1 KAPACITOR ALUM 470UF 20% 16V RADIAL -

www.digikey.com/product-detail/en/panason…

2 Upornik 6,8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

9-voltna baterija-1 se lahko uporablja za skupino do 10 študentov

1. korak: Zberite potrebščine

1 LED -

1 KAPACITOR ALUM 470UF 20% 16V RADIAL -

2 Upornik 6,8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

9-voltna baterija-1 se lahko uporablja za skupino do 10 študentov

2. korak: Razumevanje upora

Upor

Najbolj temeljne komponente in simboli vezja! Upor se "upira" toku elektronov. Upor si lahko predstavljate kot cevi različnih velikosti, večja kot je cev, lažje teče voda, manjša je cev, težja je. Če kupite mlečni napitek in dobite veliko debelo slamo ter ga popijete, je preprosto, če pa isti mlečni napitek popijete z majhno slamico, kot je mešalnik za kavo, bo zelo težko. Mlečni napitek boste lahko pospili tudi z večjo slamo kot manjšo. Velikost upora v našem vezju omejuje, kako hitro bo kondenzator izpraznil svoj naboj. Prav tako ščiti LED pred prevelikim tokom in poškodbami. O tem bomo razpravljali kasneje.

Odpornost se meri v ohmih, večja kot je vrednost, večja je odpornost na tok elektronov. Torej večji kot je upor, manjša je slama v našem primeru mlečnega napitka.

Upori na shemi so običajno predstavljeni z nekaj cik-cak črtami, z dvema sponkama, ki se raztezajo navzven. Sheme, ki uporabljajo mednarodne simbole, lahko namesto škripcev uporabljajo pravokotnik brez značilnosti.

3. korak: Razumevanje kondenzatorja

Kondenzator

Kapaciteta je sposobnost komponente, da shrani električni naboj. To si lahko predstavljate kot "zmogljivost" za shranjevanje naboja. Kondenzator si lahko predstavljamo kot vedro vode. To vedro lahko napolnite z vodo in ga bo držalo, dokler v vedru ni puščanja ali lukenj. Velikost kondenzatorja je enakovredna velikosti vedra, večje ko je vedro, več naboja/vode lahko zadrži. Farad je merjenje sposobnosti kondenzatorjev, da shranijo naboj, višje kot je število, več naboja/energije lahko shrani. V tem projektu uporabljamo 470 mikro-farad kondenzator. Obstajata dva pogosto uporabljena simbola kondenzatorja. En simbol predstavlja polariziran (običajno elektrolitski ali tantalov) kondenzator, drugi pa za nepolarizirane pokrove. V vsakem primeru sta dva terminala, ki potekata pravokotno na plošče. Simbol z eno ukrivljeno ploščo označuje, da je kondenzator polariziran. Ukrivljena plošča predstavlja katodo kondenzatorja, ki mora biti pri nižji napetosti od pozitivnega anodnega zatiča. Pozitivni pin simbola polariziranega kondenzatorja se lahko doda tudi znak plus.- Več o tem

4. korak: Prepoznajte pozitivne učinke

Čas je, da ustvarite svojega kolega!

Prepoznajte daljšo nogo kondenzatorja- to je pozitivno! Kondenzator označuje tudi negativno stran s črto in simbolom - na svoji strani. Z uporom- zavrtite okoli pozitivne noge od zadaj in zavijte navzgor- Upognite nogo kondenzatorja na dnu, da stoji

5. korak: Razumevanje diode/LED - svetleče diode

Dioda

Dioda je polprevodniška komponenta, ki dopušča pretok elektronov le v eno smer. Njegov shematski simbol je videti kot puščica, ki kaže smer, v katero lahko teče elektrika. Ima tudi navpično črto na konici puščice, ki predstavlja blokiranje pretoka v obratni smeri. LED, ki ga uporabljamo v tem vezju, oddaja svetlobo, ko teče tok, in se imenuje svetleča dioda. Diode so polarizirane, tako da ima pozitivno (anodno) stran in negativno (katodno) stran in zahteva nekaj, da prepozna, kaj je kaj. Večina diod ima daljšo nogo, da lahko ugotovite, katera je pozitivna stran. LED lahko prenese le majhen tok in se lahko poškoduje, če ga priključite neposredno na baterijo. Tok se meri v amperih, ki predstavljajo pretok elektronov. Tipične diode lahko varno prenesejo okoli 10-20 miliamperov toka. Upori v našem vezju zmanjšajo tok in zaščitijo diodo pred poškodbami. Pomislite na to, kot da poskušate piti vodo iz požarne cevi. Želodec bi ti počil! Namesto tega so upori bolj podobni pitju iz vrtne cevi.

Korak 6: 2 Pozitivni učinki

Prepoznajte daljšo LED-nogo- to je tudi pozitivno!

Z uporabo prejšnjega upora upora- Twist za povezavo s pozitivno LED žico- Resistor je priključek dveh pozitivnih žic/ in pretok energije med kondenzatorjem in LED.

7. korak: Raztezanje doma

Z uporabo druge uporne žice-

Obrnite okoli kratke LED žice navzdol.

Upor predstavlja določeno količino upora v vezju. Odpornost je merilo, kako se toku električnega toka nasprotuje ali se mu "upira".

8. korak: Naredite zanko

Upognite dno žice upora, da naredite zanko.

Zanka je vaše stikalo!

Stikalo je sestavni del, ki nadzoruje odprtost ali zaprtost električnega tokokroga. Omogočajo nadzor nad pretokom toka v tokokrogu.

9. korak: Napolnite jih

Vaš prijatelj je pripravljen na zaračunavanje.

Pozitivne noge priključite na pozitivno stran/ in negativne noge na negativno stran 9 -voltne baterije.

Držite 2-5 sekund!

Ko je baterija priključena na zaporedni upor in kondenzator, je začetni tok velik, saj baterija prenaša naboj z ene plošče kondenzatorja na drugo.

10. korak: Razumevanje stikala

Stikalo

Stikalo je sestavni del, ki nadzoruje pretok električne energije. Osnovno stikalo ima 2 odprta in zaprta položaja. Ko je stikalo "odprto", to pomeni, da elektrika ne more priti skozi njega in je prikazano na zgornji sliki. Kaže, da dve žici nista povezani. Ko je stikalo "zaprto", ustvari "kratek stik", ki ga lahko predstavimo z zaprtim delom stikala, ki prikazuje 2 povezani žici, nato pa lahko elektrika teče z ene strani na drugo. Stikalo v našem vezju je roka našega kolega, ki ima zanko in se ga lahko dotakne do noge. Ko je stikalo zaprto, energija teče iz napolnjenega kondenzatorja skozi prvi upor, skozi LED in nato skozi drugi upor in se končno konča na negativni strani kondenzatorja. Vezje je končano, ko lahko tok teče od najvišje napetosti do najnižje napetosti skozi našo zanko sestavnih delov. Napetost se meri v voltih in predstavlja električni potencial ali "električni tlak", ki ga ima vezje. V našem primeru kondenzator polnimo na 9 voltov. Ko zaprete stikalo, bo napetost počasi padala, ko se kondenzator izprazni skozi upore in LED. Ko napetost pade, bo LED svetila manj svetlo, dokler napetost ni prenizka, da bi prižgala LED in kondenzator se izprazni. Ko se kondenzator dotaknete 9V baterije, ga znova napolnite do 9V.

11. korak: Simon pravi "Dotakni se svoje noge!"

Z zanko se dotaknite negativne noge-

Ko zasveti vaš prijatelj- veste, da je bil obtožen in da je vezje dobro!

12. korak: Pripravljeni na igro

Vašega prijatelja lahko napolnite tolikokrat, kot ga potrebujete!

Električni tokokrog je pot ali vod, po katerem teče električni tok. Pot je lahko zaprta (združena na obeh koncih), zaradi česar je zanka. Zaprt krog omogoča pretok električnega toka. Lahko je tudi odprt krog, kjer se pretok elektronov prekine, ker je pot prekinjena. Odprto vezje ne dovoljuje pretoka električnega toka.

Korak: Spoznajte prijatelje

S prijateljem se lahko povežete z drugimi prijatelji! Pazi na pretok energije!

14. korak: Znanost za zabavo

Ta lekcija učence nauči osnov delovanja elektronskega vezja in funkcionalnosti štirih preprostih elektronskih komponent. Kondenzator, upor, stikalo in dioda (pravzaprav LED-svetleča dioda).

Učenci so ustvarili preprosto elektronsko vezje z zvijanjem komponentnih vodnikov (žic) v pravilnem vrstnem redu. Vezje je bilo skupaj z LED za glavo podobno malemu robotu. Kondenzator smo napolnili z dotikom na 9-voltno baterijo, kondenzator je držal polnjenje, dokler se stikalo (uporni kabel, ki ni priključen, je stikalo) zapre in LED sveti, dokler se kondenzator ne izprazni.

Znanost je zabavna!

Veselo ustvarjanje!