Circuit Buddies: 14 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Gondolkozott már azon, hogyan működik az elektromos áram? Ahogy az erek az egész testben vért szállítanak, az áramkörben lévő vezetékek elektromos áramokat vezetnek az elektronikus rendszer különböző részein.

Mi az áramkör? Az áramkör az elektromos áramokat mozgató út. Ezt az áramot használják a fények és más olyan elektronikus eszközök áramellátására, amelyeket naponta használunk.

Ez a lecke megtanítja a diákoknak az elektronikus áramkör működésének alapjait és négy egyszerű elektronikus alkatrész működését. A kondenzátor, az ellenállás, a kapcsoló és a dióda. Megtanulják az alkatrészek sematikus szimbólumait is.

SC.5. P.11.1

Vizsgálja meg és szemléltesse azt a tényt, hogy az elektromos áramhoz zárt kör szükséges (teljes kör).

Kellékek

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 ellenállás 6.8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

A 9 voltos akkumulátor- 1 legfeljebb 10 tanuló csoportjához használható

1. lépés: A kellékek összegyűjtése

1 LED -

1 CAPACITOR ALUM 470UF 20% 16V RADIAL -

2 ellenállás 6.8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

A 9 voltos akkumulátor- 1 legfeljebb 10 tanuló csoportjához használható

2. lépés: Az ellenállás megértése

Az ellenállás

A legalapvetőbb áramköri alkatrészek és szimbólumok! Egy ellenállás "ellenáll" az elektronok áramlásának. Az ellenállást különböző méretű csöveknek gondolhatja, minél nagyobb a cső, annál könnyebben áramolhat a víz, annál kisebb a cső, annál nehezebb. Ha vásárol egy turmixot, és kap egy nagy vastag szívószálat, és issza a turmixot, könnyű, de ha ugyanazt a turmixot issza egy kis szalma segítségével, mint egy kávékeverő, nagyon nehéz lesz. Ön is képes lesz inni a turmix mustot a nagyobb szalma használatával, mint a kisebb. Az áramkörünkben lévő ellenállás mérete korlátozza, hogy a kondenzátor milyen gyorsan meríti le töltését. Ezenkívül megvédi a LED -eket a túl nagy áramtól és a károsodástól. Ezt később megbeszéljük.

Az ellenállást Ohmban mérik, minél nagyobb az érték, annál nagyobb az ellenállás az elektronok áramlásával szemben. Tehát minél nagyobb az ellenállás, annál kisebb a szalma a turmix -példánkban.

A sematikus ellenállásokat általában néhány cikcakkos vonal jelöli, két terminál kifelé nyúlik. A nemzetközi szimbólumokat használó sémák ehelyett jellegtelen téglalapot használhatnak a gömbök helyett.

3. lépés: A kondenzátor megértése

A kondenzátor

A kapacitás az alkatrész azon képessége, hogy elektromos töltést tárol. Gondolhat rá úgy, mint a „kapacitásra” a töltés tárolására. A kondenzátor egy vödör víznek tekinthető. Töltse fel a vödröt vízzel, és addig tart, amíg nincs szivárgás vagy lyuk a vödörben. A kondenzátor mérete megegyezik a vödör méretével, minél nagyobb a vödör, annál több töltést/vizet tud tartani. A Farad a kondenzátorok töltéstároló képességét méri, minél nagyobb a szám, annál több töltést/energiát tud tárolni. Ebben a projektben 470 mikro-farad kondenzátort használunk. Két általánosan használt kondenzátor szimbólum létezik. Az egyik szimbólum egy polarizált (általában elektrolitikus vagy tantál) kondenzátort jelent, a másik pedig a nem polarizált kupakokat. Minden esetben két terminál van, amelyek merőlegesen futnak a lemezekbe. Az egy ívelt lemezzel ellátott szimbólum azt jelzi, hogy a kondenzátor polarizált. Az ívelt lemez a kondenzátor katódját képviseli, amelynek alacsonyabb feszültségűnek kell lennie, mint a pozitív anódcsap. A polarizált kondenzátor szimbólum pozitív tüskéjéhez pluszjel is hozzáadható.- További információ

4. lépés: Határozza meg a pozitívumokat

Itt az ideje, hogy létrehozza a köröstársát!

Határozza meg a hosszabb kondenzátor lábát- ez a pozitív! A kondenzátor a negatív oldalt csíkkal és - szimbólummal jelzi az oldalán. Egy ellenállás használatával- csavarja körbe a pozitív lábat hátulról és felfelé- Hajlítsa meg a kondenzátor lábát alul, hogy álljon

5. lépés: A dióda/LED - fénykibocsátó dióda megértése

Egy dióda

A dióda egy félvezető alkatrész, amely csak egy irányba engedi az elektronok áramlását. A sematikus szimbólum olyan, mint egy nyíl, amely az áram áramlásának irányát mutatja. A nyíl hegyén függőleges vonal is van, amely a fordított irányú áramlás blokkolását jelzi. Az ebben az áramkörben használt LED fényt bocsát ki, amikor áram folyik, és fénykibocsátó diódának nevezik. A diódák polarizáltak, így van pozitív (anód) és negatív (katód) oldala, és valamit meg kell határozni, hogy melyik melyik. A legtöbb diódának hosszabb lába van, hogy tudassa, melyik a pozitív oldala. A LED csak egy kis áramot képes kezelni, és megsérülhet, ha közvetlenül az akkumulátorhoz csatlakoztatja. Az áramot amperben mérik, ami az elektronok áramlását jelenti. A tipikus diódák körülbelül 10-20 milliamper áramot képesek biztonságosan kezelni. Az áramkörünkben lévő ellenállások csökkentik az áramot, és megvédik a diódát a sérülésektől. Gondolj arra, mintha vizet próbálnál inni egy tűzoltótömlőből. Kihasadna a gyomra! Az ellenállások miatt inkább kerti tömlőből kell inni.

6. lépés: 2 pozitívum igazítja ki

Azonosítsa a hosszabb LED-lábat- ez is pozitív!

Az előző ellenálláshuzal használata- Csavarja össze a pozitív LED-vezetékkel- Az ellenállás a 2 pozitív vezeték csatlakozója/ és a kondenzátor és a LED közötti energiaáram.

7. lépés: Otthoni nyújtás

A második ellenálláshuzal használata-

Csavarja lefelé a rövid LED -vezetéket.

Az ellenállás egy adott ellenállást jelent az áramkörben. Az ellenállás annak mértéke, hogy az elektromos áramlással hogyan áll szemben vagy "ellenáll".

8. lépés: Hurok készítése

Hajlítsa meg az ellenálláshuzal alját, hogy hurkot hozzon létre.

A hurok a kapcsolója!

A kapcsoló olyan alkatrész, amely szabályozza az elektromos áramkör nyitottságát vagy zártságát. Lehetővé teszik az áramkör áramkörének szabályozását.

9. lépés: Töltse fel őket

A haverja készen áll a vádemelésre.

Csatlakoztassa a pozitív lábakat a pozitív oldalhoz/ és a negatív lábakat a 9 voltos akkumulátor negatív oldalához.

Tartsa 2-5 másodpercig!

Amikor egy akkumulátort soros ellenálláshoz és kondenzátorhoz csatlakoztatnak, a kezdeti áram nagy, mivel az akkumulátor a kondenzátor egyik lemezéről a másikra szállítja a töltést.

10. lépés: A kapcsoló megértése

A kapcsoló

A kapcsoló egy olyan alkatrész, amely szabályozza az áramlást. Az alapkapcsolónak 2 állása van nyitva és zárva. Ha a kapcsoló "nyitva" van, ez azt jelenti, hogy az áram nem tud átfolyni rajta, és a fenti képen látható. Ez azt mutatja, hogy a 2 vezeték nincs csatlakoztatva. Amikor egy kapcsoló "zárt", "rövidzárlatot" hoz létre, amelyet a kapcsoló záró kapu részével lehet ábrázolni, amely mutatja a 2 csatlakoztatott vezetéket, majd áram áramolhat egyik oldalról a másikra. Az áramkörünkben lévő kapcsoló az áramköri haverunk karja, amely rendelkezik a hurokkal, és megérinthető a lábánál. Amikor a kapcsoló zárva van, az energia a feltöltött kondenzátorból az első ellenálláson, a LED -en, majd a második ellenálláson keresztül áramlik ki, és végül a kondenzátor negatív oldalán ér véget. Az áramkör akkor fejeződik be, amikor az áram a legnagyobb feszültségtől a legalacsonyabb feszültségig áramolhat az alkatrészek hurkán keresztül. A feszültséget V -ban mérik, és az áramkör elektromos potenciálját vagy "elektromos nyomását" jelentik. Esetünkben a kondenzátort 9 voltra töltjük. Amikor bezárja a kapcsolót, a feszültség lassan csökken, amikor a kondenzátor kiürül az ellenállásokon és a LED -en keresztül. A feszültség csökkenésével a LED kevésbé világít, amíg végül a feszültség túl alacsony ahhoz, hogy megvilágítsa a LED -et, és a kondenzátor lemerül. Ha megérinti a kondenzátort a 9 V -os akkumulátorhoz, akkor töltse vissza 9 V -ig.

11. lépés: Simon azt mondja: "Érintse meg a lábát!"

A hurkos kar segítségével érintse meg a negatív lábat.

Amikor a haverod felgyullad- tudod, hogy fel van töltve, és az áramköröd jó!

12. lépés: Készen áll a játékra

A haverod annyiszor tölthető fel, ahányszor szükséged van rá!

Az elektromos áramkör olyan út vagy vonal, amelyen keresztül elektromos áram folyik. Az út lezárható (mindkét végén össze kell kötni), így hurok lesz. A zárt áramkör lehetővé teszi az elektromos áram áramlását. Ez egy nyitott áramkör is lehet, ahol az elektronáramlás megszakad, mert az út megszakadt. A nyitott áramkör nem engedi az elektromos áram áramlását.

13. lépés: Barátkozás

Használhatja a haverját, hogy csatlakozzon más haverokhoz! Figyeld az energia áramlását!

14. lépés: A tudomány a mulatság mögött

Ez a lecke megtanítja a diákoknak az elektronikus áramkör működésének alapjait és négy egyszerű elektronikus alkatrész működését. A kondenzátor, az ellenállás, a kapcsoló és a dióda (valójában a LED-fénykibocsátó dióda).

A diákok egy egyszerű elektronikus áramkört hoztak létre a komponensvezetékek (vezetékek) megfelelő sorrendben történő csavarásával. Az áramkör egy kis robotemberhez hasonlított, amikor a fejéhez egy LED -et állítottak össze. A kondenzátort úgy töltötték fel, hogy megérintette egy 9 voltos akkumulátorhoz, a kondenzátor addig tartotta töltését, amíg a kapcsolót (az ellenállás vezetékét, amely nincs csatlakoztatva, a kapcsoló) le nem zárják, és a LED nem világít a kondenzátor lemerüléséig.

A tudomány szórakoztató!

Boldog alkotást!