Przyjaciele obwodu: 14 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, jak działa prąd? Podobnie jak naczynia krwionośne przenoszą krew w całym ciele, przewody w obwodzie przenoszą prąd elektryczny przez różne części systemu elektronicznego.

Co to jest obwód? Obwód to ścieżka, która porusza prądy elektryczne. Ta energia elektryczna jest wykorzystywana do zasilania świateł i innych urządzeń elektronicznych, z których korzystamy na co dzień.

Ta lekcja uczy studentów podstaw działania układu elektronicznego i funkcjonalności czterech prostych elementów elektronicznych. Kondensator, rezystor, przełącznik i dioda. Poznają również schematyczne symbole komponentów.

SC.5. P.11.1

Zbadaj i zilustruj fakt, że przepływ energii elektrycznej wymaga obiegu zamkniętego (pełna pętla).

Kieszonkowe dzieci

1 dioda -

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

1 KONDENSATOR ALUM 470UF 20% 16V RADIALNY -

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

2 REZYSTORY 6,8K OHM 1/4W 5% OSIOWE -

Bateria 9 V - 1 może być używana dla grupy do 10 uczniów

Krok 1: Zbieranie materiałów eksploatacyjnych

1 dioda LED -

1 KONDENSATOR ALUM 470UF 20% 16V RADIALNY -

2 REZYSTORY 6,8K OHM 1/4W 5% OSIOWE -

Bateria 9 V - 1 może być używana dla grupy do 10 uczniów

Krok 2: Zrozumienie rezystora

Rezystor

Najbardziej podstawowe elementy obwodów i symbole! Rezystor „opiera się” przepływowi elektronów. Możesz myśleć o oporniku jako o różnych rozmiarach rur, im większa rura, tym łatwiej może płynąć woda, im mniejsza rura, tym jest twardsza. Jeśli kupisz koktajl mleczny i dostaniesz dużą grubą słomkę i wypijesz koktajl mleczny, to jest to łatwe, ale jeśli wypijesz ten sam koktajl mleczny przy użyciu małej słomki, takiej jak mieszadło do kawy, będzie to bardzo trudne. Będziesz także mógł wypić koktajl mleczny na czczo, używając większej słomki niż mniejszej. Rozmiar rezystora w naszym obwodzie ogranicza szybkość, z jaką kondensator rozładowuje ładunek. Chroni również naszą diodę LED przed zbyt dużym prądem i uszkodzeniem. Omówimy to później.

Opór mierzony jest w omach, im wyższa wartość, tym większy opór na przepływ elektronów. Tak więc im wyższy opór, tym mniejsza słomka w naszym przykładzie koktajlu mlecznego.

Rezystory na schemacie są zwykle reprezentowane przez kilka linii zygzakowatych, z dwoma zaciskami wystającymi na zewnątrz. Schematy używające symboli międzynarodowych mogą zamiast tego używać prostokąta bez cech charakterystycznych zamiast zawijasów.

Krok 3: Zrozumienie kondensatora

Kondensator

Pojemność to zdolność komponentu do przechowywania ładunku elektrycznego. Możesz myśleć o tym jako o „pojemności” do przechowywania ładunku. Kondensator można traktować jako wiadro wody. Możesz napełnić to wiadro wodą i utrzyma je tak długo, jak długo nie będzie przecieków ani dziur w wiadrze. Rozmiar kondensatora odpowiada rozmiarowi wiadra, im większe wiadro, tym więcej ładunku/wody może pomieścić. Farad jest miarą zdolności kondensatorów do przechowywania ładunku, im wyższa liczba, tym więcej ładunku/energii może zmagazynować. W tym projekcie używamy kondensatora 470 mikrofaradów. Istnieją dwa powszechnie używane symbole kondensatorów. Jeden symbol oznacza kondensator spolaryzowany (zwykle elektrolityczny lub tantalowy), a drugi dotyczy niespolaryzowanych nasadek. W każdym przypadku są dwa zaciski biegnące prostopadle w płyty. Symbol z jedną zakrzywioną płytką wskazuje, że kondensator jest spolaryzowany. Zakrzywiona płytka reprezentuje katodę kondensatora, który powinien mieć niższe napięcie niż dodatni pin anodowy. Znak plus może być również dodany do dodatniego pinu symbolu spolaryzowanego kondensatora.-- Dowiedz się więcej

Krok 4: Zidentyfikuj pozytywy

Czas stworzyć swojego kumpla obwodu!

Zidentyfikuj dłuższą nogę kondensatora - to pozytyw! Kondensator oznacza również stronę ujemną paskiem i symbolem - na boku. Za pomocą rezystora- przekręć wokół dodatniej nogi od tyłu i skręć w górę- Zegnij nogę kondensatora na dole, aby stać-

Krok 5: Zrozumienie diody / diody LED - dioda elektroluminescencyjna

Dioda

Dioda jest elementem półprzewodnikowym, który umożliwia przepływ elektronów tylko w jednym kierunku. Jego schematyczny symbol przypomina strzałkę wskazującą kierunek, w którym może płynąć prąd. Posiada również pionową linię na końcu strzałki przedstawiającą blokowanie przepływu w odwrotnym kierunku. Dioda LED, której używamy w tym obwodzie, emituje światło, gdy płynie prąd i jest nazywana diodą emitującą światło. Diody są spolaryzowane, więc mają stronę dodatnią (anodową) i ujemną (katodową) i wymagają czegoś, aby zidentyfikować, która jest która. Większość diod ma dłuższą nóżkę, aby poinformować Cię, która strona jest pozytywna. Dioda LED może wytrzymać tylko niewielki prąd i może ulec uszkodzeniu, jeśli zostanie podłączona bezpośrednio do akumulatora. Prąd jest mierzony w amperach, które reprezentują przepływ elektronów. Typowe diody mogą bezpiecznie obsługiwać około 10-20 miliamperów prądu. Rezystory w naszym układzie zmniejszają prąd i chronią diodę przed uszkodzeniem. Pomyśl o tym jak o próbie picia wody z węża strażackiego. Twój żołądek pękłby! Rezystory sprawiają, że bardziej przypomina to picie z węża ogrodowego.

Krok 6: 2 pozytywy sprawiają, że jest dobrze

Zidentyfikuj dłuższą nogę LED - to także pozytyw!

Używając poprzedniego przewodu rezystora - Twist, aby połączyć się z dodatnim przewodem LED - Rezystor jest złączem 2 dodatnich przewodów / i przepływem energii między kondensatorem a diodą LED.

Krok 7: Rozciąganie w domu

Za pomocą drugiego przewodu rezystora-

Przekręć krótki przewód LED w dół.

Rezystor reprezentuje określoną wartość rezystancji w obwodzie. Opór jest miarą tego, w jaki sposób przepływ prądu elektrycznego jest przeciwny lub „opierany”.

Krok 8: Zrób pętlę

Zagnij spód drutu rezystora, aby zrobić pętlę.

Pętla jest Twoim przełącznikiem!

Przełącznik to element, który kontroluje otwarcie lub zamknięcie obwodu elektrycznego. Pozwalają kontrolować przepływ prądu w obwodzie.

Krok 9: Naładuj je

Twój kumpel jest gotowy do obciążenia.

Podłącz nogi dodatnie do dodatniej strony/, a ujemne do ujemnej strony akumulatora 9 wolt.

Przytrzymaj przez 2-5 sekund!

Gdy akumulator jest podłączony do rezystora szeregowego i kondensatora, prąd początkowy jest wysoki, ponieważ akumulator przenosi ładunek z jednej płytki kondensatora na drugą.

Krok 10: Zrozumienie przełącznika

Przełącznik

Przełącznik jest elementem sterującym przepływem energii elektrycznej. Wyłącznik podstawowy ma 2 pozycje otwarte i zamknięte. Gdy przełącznik jest „otwarty”, oznacza to, że prąd nie może przez niego przepływać i jest przedstawiony na powyższym obrazku. Pokazuje, że 2 przewody nie są połączone. Kiedy przełącznik jest „zamknięty”, tworzy „zwarcie”, które może być reprezentowane przez zamkniętą część przełącznika, pokazującą podłączone 2 przewody, a następnie prąd może płynąć z jednej strony na drugą. Przełącznik w naszym obwodzie jest ramieniem naszego kolegi w obwodzie, który ma pętlę i którego można dotknąć jego nogą. Gdy przełącznik jest zamknięty, energia wypływa z naładowanego kondensatora przez pierwszy rezystor, przez diodę LED, a następnie przez drugi rezystor i ostatecznie kończy się po ujemnej stronie kondensatora. Obwód jest kompletny, gdy prąd może płynąć od najwyższego do najniższego napięcia przez naszą pętlę komponentów. Napięcie jest mierzone w woltach i reprezentuje potencjał elektryczny lub „ciśnienie elektryczne”, które ma obwód. W naszym przypadku ładujemy kondensator do 9 woltów. Po zamknięciu przełącznika napięcie powoli spada, gdy kondensator opróżnia się przez rezystory i diodę LED. Gdy napięcie spadnie, dioda LED będzie świecić słabiej, aż w końcu napięcie będzie zbyt niskie, aby zapalić diodę LED, a kondensator zostanie rozładowany. Dotykając kondensator do baterii 9V, ponownie napełniasz ją do 9V.

Krok 11: Simon mówi „Dotknij nogi!”

Użyj zapętlonego ramienia, aby dotknąć ujemnej nogi-

Kiedy twój kumpel się zapala - wiesz, że został naładowany, a twój obwód jest dobry!

Krok 12: Gotowy do gry

Twój kumpel może być ładowany tyle razy, ile potrzebujesz!

Obwód elektryczny to ścieżka lub linia, przez którą przepływa prąd elektryczny. Ścieżka może być zamknięta (połączona na obu końcach), tworząc pętlę. Zamknięty obwód umożliwia przepływ prądu elektrycznego. Może to być również obwód otwarty, w którym przepływ elektronów zostaje przerwany, ponieważ ścieżka jest przerwana. Otwarty obwód nie pozwala na przepływ prądu elektrycznego.

Krok 13: Nawiązywanie przyjaźni

Możesz użyć swojego kumpla, aby połączyć się z innymi kumplami! Obserwuj przepływ energii!

Krok 14: Nauka stojąca za zabawą

Ta lekcja uczy studentów podstaw działania układu elektronicznego i funkcjonalności czterech prostych elementów elektronicznych. Kondensator, rezystor, przełącznik i dioda (właściwie dioda elektroluminescencyjna).

Uczniowie stworzyli prosty obwód elektroniczny, skręcając razem przewody składowe (przewody) w odpowiedniej kolejności. Obwód przypominał małego robota, gdy został połączony z diodą LED dla jego głowy. Kondensator ładowano dotykając go do 9-woltowego akumulatora, kondensator ładował się do momentu zamknięcia wyłącznika (niepodłączony przewód rezystora jest wyłącznikiem) i dioda świeciła do momentu rozładowania kondensatora.

Nauka jest fajna!

Miłego tworzenia!