Okruhoví kamaráti: 14 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Zamysleli ste sa niekedy nad tým, ako funguje elektrina? Rovnako ako krvné cievy prenášajú krv v celom tele, drôty v obvode prenášajú elektrické prúdy cez rôzne časti elektronického systému.

Čo je to obvod? Obvod je dráha, ktorá pohybuje elektrickými prúdmi. Táto elektrická energia sa používa na napájanie svetiel a ďalších elektronických zariadení, z ktorých sa tešíme každý deň.

Táto lekcia naučí študentov základy fungovania elektronického obvodu a funkčnosti štyroch jednoduchých elektronických komponentov. Kondenzátor, odpor, spínač a dióda. Naučia sa tiež schematické symboly pre komponenty.

SC.5. P.11.1

Preskúmajte a ilustrujte skutočnosť, že tok elektriny vyžaduje uzavretý okruh (úplná slučka).

Zásoby

1 LED -

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

1 KONDENZÁTOR KONDENZÁTORA 470UF 20% 16V RADIAL -

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

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

9-voltovú batériu- 1 je možné použiť pre skupinu až 10 študentov

Krok 1: Zhromažďovanie dodávok

1 LED -

1 KONDENZÁTOR KAPACITORU 470UF 20% 16V RADIAL -

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

9-voltovú batériu- 1 je možné použiť pre skupinu až 10 študentov

Krok 2: Pochopenie rezistora

Rezistor

Najzákladnejšie z obvodových komponentov a symbolov! Rezistor „odoláva“toku elektrónov. Odpor si môžete predstaviť ako rúrky rôznych veľkostí, čím väčšia je rúrka, tým ľahšie môže voda prúdiť, čím je menšia, tým je ťažšia. Ak si kúpite mliečny kokteil a dáte si veľkú hrubú slamku a vypijete ho, je to jednoduché, ale ak budete piť ten istý mliečny kokteil pomocou malej slamky ako kávového miešadla, bude to veľmi ťažké. Tiež budete môcť piť mliečny kokteil rýchlejšie pomocou väčšej slamky, ako je tá menšia. Veľkosť rezistora v našom obvode obmedzuje, ako rýchlo kondenzátor vybije svoj náboj. Tiež chráni našu LED pred prílišným prúdom a poškodením. Diskutujeme o tom neskôr.

Odpor sa meria v ohmoch, čím vyššia je hodnota, tým väčší je odpor voči toku elektrónov. Čím vyšší je odpor, tým menšia je slama v našom prípade mliečneho kokteilu.

Rezistory na schéme sú zvyčajne reprezentované niekoľkými kľukatými čiarami, pričom dva terminály smerujú von. Schémy používajúce medzinárodné symboly môžu namiesto škvŕn používať namiesto toho nevýrazný obdĺžnik.

Krok 3: Pochopenie kondenzátora

Kondenzátor

Kapacita je schopnosť súčiastky uložiť elektrický náboj. Môžete si to predstaviť ako „kapacitu“na uloženie náboja. Kondenzátor možno považovať za vedro s vodou. Toto vedro môžete naplniť vodou a udrží ho, pokiaľ v ňom nie sú žiadne netesnosti alebo diery. Veľkosť kondenzátora je ekvivalentná veľkosti vedra, čím väčšie vedro, tým viac náboja/vody pojme. Farad je meranie schopnosti kondenzátorov uložiť náboj, čím vyššie číslo, tým viac náboja/energie dokáže uložiť. V tomto projekte používame kondenzátor 470 mikrofarad. Existujú dva bežne používané symboly kondenzátorov. Jeden symbol predstavuje polarizovaný (zvyčajne elektrolytický alebo tantalový) kondenzátor a druhý je pre nepolarizované krytky. V každom prípade existujú dva terminály, prebiehajúce kolmo na dosky. Symbol s jednou zakrivenou doskou naznačuje, že kondenzátor je polarizovaný. Zakrivená doska predstavuje katódu kondenzátora, ktorá by mala mať nižšie napätie ako kladný anódový kolík. Na plusový pól symbolu polarizovaného kondenzátora je možné tiež pridať znamienko plus.- Viac informácií

Krok 4: Identifikujte pozitíva

Čas vytvoriť si priateľa z okruhu!

Identifikujte dlhšiu nohu kondenzátora- je to pozitívne! Kondenzátor tiež označuje negatívnu stranu pruhom a symbolom - na svojej strane. Použitie rezistora- skrútenie okolo kladnej nohy zozadu a skrútenie nahor- Ohnite nohu kondenzátora v spodnej časti, aby ste stáli-

Krok 5: Pochopenie diódy/LED - diódy vyžarujúcej svetlo

Dióda

Dióda je polovodičová súčasť, ktorá umožňuje tok elektrónov iba v jednom smere. Jeho schematický symbol vyzerá ako šípka ukazujúca smer, ktorým môže prúdiť elektrina. Má tiež zvislú čiaru na vrchole šípky, ktorá predstavuje blokovanie toku v opačnom smere. LED dióda, ktorú používame v tomto obvode, vyžaruje svetlo, keď tečie prúd, a nazýva sa dióda vyžarujúca svetlo. Diódy sú polarizované, takže majú kladnú (anódovú) a zápornú (katódovú) stranu a vyžadujú niečo na identifikáciu, ktorá je ktorá. Väčšina diód má dlhšiu nohu, aby ste vedeli, ktorá je pozitívna stránka. LED dióda zvládne iba malý prúd a môže sa poškodiť, ak je pripojená priamo k batérii. Prúd sa meria v ampéroch, čo predstavuje tok elektrónov. Typické diódy môžu bezpečne zvládnuť približne 10-20 miliampérov prúdu. Odpory v našom obvode znižujú prúd a chránia diódu pred poškodením. Predstavte si to, ako keby ste sa snažili napiť vody z hasičskej hadice. Praskne ti žalúdok! Odpory namiesto toho skôr pripomínajú pitie zo záhradnej hadice.

Krok 6: 2 pozitíva to urobte správne

Identifikujte dlhšiu LED diódu- je to tiež pozitívne!

Použitie predchádzajúceho odporového vodiča- Twist na pripojenie k kladnému vodiču LED- Rezistor je konektorom 2 kladných vodičov/ a tokom energie medzi kondenzátorom a diódou LED.

Krok 7: Domáci strečing

Použitie druhého odporového vodiča-

Otočte krátky LED drôt nadol.

Rezistor predstavuje dané množstvo odporu v obvode. Odpor je mierou toho, ako je proti toku elektrického prúdu alebo ako mu odoláva.

Krok 8: Vytvorte slučku

Ohnutím spodnej časti drôtu odporu vytvorte slučku.

Smyčka je váš prepínač!

Spínač je súčiastka, ktorá ovláda otvorenosť alebo uzavretosť elektrického obvodu. Umožňujú kontrolu nad prúdovým tokom v obvode.

Krok 9: Nabite ich

Váš kamarát je pripravený na nabíjanie.

Pripojte kladné nožičky na kladnú stranu/ a záporné nožičky na zápornú stranu 9 -voltovej batérie.

Vydržte 2-5 sekúnd!

Keď je batéria pripojená k sériovému odporu a kondenzátoru, počiatočný prúd je vysoký, pretože batéria prenáša náboj z jednej dosky kondenzátora na druhú.

Krok 10: Pochopenie prepínača

Prepínač

Prepínač je komponent, ktorý riadi tok elektriny. Základný spínač má 2 polohy otvorené a zatvorené. Keď je spínač „otvorený“, znamená to, že ním nemôže prúdiť elektrina, a je znázornený na obrázku vyššie. Ukazuje, že 2 vodiče nie sú prepojené. Keď je spínač „zatvorený“, vytvorí sa „skrat“, ktorý je možné znázorniť tak, že hradlová časť spínača je zatvorená a ukazuje 2 zapojené vodiče a potom môže elektrina prúdiť z jednej strany na druhú. Prepínačom v našom obvode je rameno nášho kamaráta v obvode, ktoré má slučku a dá sa mu dotknúť nohy. Keď je spínač zatvorený, energia prúdi z nabitého kondenzátora cez prvý odpor, cez diódu LED a potom cez druhý odpor a nakoniec končí na negatívnej strane kondenzátora. Okruh je dokončený, keď prúd môže prúdiť z najvyššieho napätia do najnižšieho napätia cez našu slučku komponentov. Napätie sa meria vo voltoch a predstavuje elektrický potenciál alebo „elektrický tlak“, ktorý obvod má. V našom prípade nabíjame náš kondenzátor na 9 voltov. Keď zatvoríte spínač, napätie bude pomaly klesať, keď sa kondenzátor vyprázdni cez rezistory a diódu LED. Keď napätie klesne, LED dióda bude svietiť menej jasne, až kým napätie nebude príliš nízke na to, aby sa dióda LED rozsvietila a kondenzátor sa vybil. Priložením kondenzátora k 9V batérii ho znova nabijete na 9V.

Krok 11: Simon hovorí „Dotknite sa nohy!“

Smyčkou sa dotknite zápornej nohy-

Keď sa váš kamarát rozsvieti- viete, že bol nabitý a váš obvod je dobrý!

Krok 12: Pripravení hrať

Váš kamarát môže byť dobitý toľkokrát, koľkokrát potrebujete!

Elektrický obvod je dráha alebo vedenie, cez ktoré preteká elektrický prúd. Cesta môže byť uzavretá (spojená na oboch koncoch), čím sa stane slučkou. Uzavretý obvod umožňuje tok elektrického prúdu. Môže to byť aj otvorený obvod, kde je tok elektrónov prerušený, pretože cesta je prerušená. Otvorený obvod neumožňuje tok elektrického prúdu.

Krok 13: Získanie priateľov

Svojho priateľa môžeš použiť na spojenie s inými kamarátmi! Sledujte tok energie!

Krok 14: Veda za zábavou

Táto lekcia naučí študentov základy fungovania elektronického obvodu a funkčnosti štyroch jednoduchých elektronických komponentov. Kondenzátor, odpor, spínač a dióda (v skutočnosti LED- dióda vyžarujúca svetlo).

Študenti vytvorili jednoduchý elektronický obvod skrútením káblov (vodičov) komponentu v správnom poradí. Okruh pripomínal malého robotika, keď bol spojený s LED diódou na hlave. Kondenzátor sa nabíjal dotykom na 9-voltovú batériu, kondenzátor si udržal nabitie, kým sa spínač (kábel rezistora, ktorý nie je pripojený, je spínač) nezatvorí a LED dióda sa nerozsvieti, kým sa kondenzátor nevybije.

Veda je zábava!

Šťastné tvorenie!