STANOWISKO OBWODOWE DIY: 7 kroków

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

W tym Instructable stworzyłem stół warsztatowy, w którym uczniowie mogą się bawić i uczyć o obwodach i łączyć światła na różne sposoby. Zrobiłem ten stół warsztatowy dla klasy 3 i 4. Możesz zacząć od zadania kilku pytań dzieciom.

* Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, jak prąd płynie w obwodzie?

* Jak żarówka świeci w twoim domu?

* Jeśli wentylator w twoim pokoju zgaśnie, dlaczego nie zgasną wszystkie światła?

* Dlaczego czasami żarówka w Twoim domu świeci jaśniej, a czasami jest przyciemniona?

Cóż… praca na tym stole warsztatowym odpowie na wszystkie pytania. Więc zacznijmy.

Krok 1: NIEKTÓRE ROZUMIENIE TEORETYCZNE

Elektryczność to po prostu przepływ prądu/elektronów przez przewodnik. Prąd potrzebuje ścieżki, którą należy podążać, którą nazywamy obwodami. Obwód może być otwarty i zamknięty. Zamknięty obwód ma pełną ścieżkę przepływu prądu. Obwód, który przerwał ścieżkę, nazywany jest obwodem otwartym.

Istnieją dwa sposoby podłączenia świateł:

SERIES CIRCUIT: Światła połączone jeden po drugim nazywane są obwodem szeregowym. Każdy obwód, który ma jedną ścieżkę do naśladowania, jest obwodem szeregowym. Prąd musi przepływać przez każdą część obwodu. Jeśli rezystory są podłączone w ten sam sposób, całkowita rezystancja wzrasta, zapobiegając przepływowi prądu. Zgodnie z prawem omów, jeśli napięcie jest stałe, a rezystancja wzrasta, prąd w obwodzie również maleje. Jeśli więc dodamy więcej i więcej świateł szeregowo, światła będą ciemniejsze niż poprzednie.

OBWÓD RÓWNOLEGŁY: Każdy obwód, który ma dwie lub więcej ścieżek lub wiele ścieżek, którymi należy podążać, nazywany jest obwodem równoległym. Gdy dodamy rezystory równolegle, całkowity opór maleje. Każde światło ma własną bezpośrednią ścieżkę do źródła napięcia. Gdy dodajemy więcej świateł równolegle, całkowity opór maleje, a prąd wzrasta, zwiększając jasność świateł.

Krok 2: WYMAGANE MATERIAŁY

1. Jedna drewniana deska

2. Młotek

3. Szczypce do nosa

4. Osiem zacisków krokodylkowych

5. Cztery podkładki

6. Jedenaście gwoździ

7. Cztery śruby

8. Dwie baterie AA

9. Trzy światła

10. Przewody połączeniowe

11. Znacznik

12. Skala

Krok 3: BUDUJ

1. Weź drewniany klocek o wymiarach około 15*9 cali.

2. Za pomocą wagi rozpocznij zaznaczanie kropek miejsca na akumulator.

3. Na zaznaczonych kropkach zacznij wbijać gwoździe. Jeden gwóźdź pomiędzy bateriami pozwoli Ci wybrać, czy chcesz użyć jednej baterii, czy dwóch do zasilania żarówek. Skieruj ujemne końce baterii (płaskie końce) w lewo.

4. Umieść dwie baterie AA (1,5 V każda) w przestrzeni na gwóźdź, oddzielone gwoździem.

5. Za pomocą markera zaznacz cztery linie (poniżej baterii), w które trafią śruby i zacisk krokodylkowy.

6. Umieść podkładkę pod śrubą na zaznaczonych liniach i zacznij wbijać śrubę.

7. Użyłem szczypiec do wygięcia dwóch małych wypustek na końcach zacisku krokodylkowego na zewnątrz. Umieść dwa zaciski krokodylkowe poniżej podkładki od końców tak, aby znajdowały się w przeciwnym kierunku równolegle do drewnianej deski. Przykręć go mocno za pomocą wiertarko-wkrętarki, aż klipsy będą mocno trzymane między podkładkami a drewnianą deską.

8. Powtórz kroki 6 i 7, aby przykręcić pozostałe śruby i podkładki do pozostałych oznaczeń.

9. Użyj markera lub ołówka, aby ponumerować zaciski krokodylkowe od 1 do 8, aby ułatwić sobie śledzenie obserwacji.

10. Zabezpiecz numerację za pomocą przezroczystej taśmy.

Voila… Skończyliśmy z Workbench. Zacznijmy nad tym pracować

Krok 4: OBWÓD OTWARTY I ZAMKNIĘTY

Użyj dwóch przewodów z zaciskiem krokodylkowym (czerwonego i czarnego), aby połączyć gwoździe na końcach baterii z zaciskami 2 i 3. Elektrony wychodzą z ujemnego końca lewego akumulatora, aby rozpocząć podróż przez obwód. Przechodzą przez zaciski 2 i 1, przewód, zaciski 5 i 6, żarówkę, zaciski 7 i 8, przewód, zaciski 4 i 3 iz powrotem do dodatniego końca prawej baterii. Ta ścieżka nazywa się kompletnym obwodem elektrycznym. Co dzieje się z żarówką po ostatecznym podłączeniu? Czy świeci? Jeśli tak, to jest to obwód zamknięty.

Usuń jeden z przewodów połączeniowych z zacisku 1 bez wymiany żarówki. Co dzieje się z żarówką? Czy nadal się świeci? Jeśli nie, oznacza to, że jest to obwód otwarty, ponieważ prąd nie ma ścieżki przepływu przez obwód.

Obserwacja: Przesuń jeden z zacisków krokodylkowych z gwoździa na końcu uchwytu baterii na gwóźdź pomiędzy bateriami. Co zaobserwowałeś?

Krok 5: OBWÓD SERII

Trzymaj żarówkę między zaciskami 6 i 7. Wymień przewód między zaciskami 1 i 5 na drugą żarówkę. Następnie zamień przewód między zaciskiem 4 i 8 na trzecią żarówkę. Wszystkie trzy żarówki powinny świecić i świecić z mniej więcej taką samą jasnością. Jak jasność tych żarówek ma się do jasności pojedynczej żarówki w początkowej konfiguracji?

Obserwacja: Wyjmij jedną z żarówek z obwodu bez zastępowania jej przewodem. Co dzieje się z pozostałymi dwoma żarówkami? Czy nadal świecą?

Krok 6: OBWÓD RÓWNOLEGŁY

Podłącz jeden z przewodów krokodylkowych z ujemnego końca uchwytu baterii do zacisku 1. Podłącz żarówki między zaciskami 1 i 5, między zaciskami 2 i 6 oraz między zaciskami 3 i 7. Podłącz zaciski 2 i 3 oraz 6 i 7 za pomocą przewodu połączeniowego. Podłącz przewód z drugiego końca (dodatni) uchwytu baterii do zacisku 8. Co się dzieje? Czym różni się od połączenia szeregowego? Jak ma się jasność pojedynczej żarówki z jasnością każdej z dwóch żarówek?

Obserwacja: W jaki sposób zachowanie dwóch żarówek różni się od zachowania trzech żarówek, które zostały inaczej połączone? Usuń jedną z żarówek. Co się teraz stanie ?

Krok 7: ZABAWA UCZNIÓW

Po wprowadzeniu podstawowych pojęć pozwalam uczniom pracować na tym stole warsztatowym i go poznawać. Naprawdę dobrze się nad tym bawili.

Mam nadzieję, że spodobał Ci się ten Instuctable. Proszę zagłosuj, jeśli tak. Dziękuję Ci