Circuit Buddies: 14 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Har du noen gang lurt på hvordan strøm fungerer? Akkurat som blodkar bærer blod gjennom kroppen, fører ledninger i en krets elektriske strømmer gjennom forskjellige deler av et elektronisk system.

Hva er en krets? En krets er en bane som beveger elektriske strømmer. Denne elektrisiteten brukes til å levere strøm til lys og andre elektroniske enheter vi liker daglig.

Denne leksjonen lærer elevene det grunnleggende om hvordan en elektronisk krets fungerer og funksjonaliteten til fire enkle elektroniske komponenter. Kondensator, motstand, bryter og diode. De vil også lære de skjematiske symbolene for komponentene også.

SC.5. P.11.1

Undersøk og illustrer det faktum at strømmen av elektrisitet krever en lukket krets (en komplett sløyfe).

Rekvisita

1 LED -

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

1 KAPASITOR ALUM 470UF 20% 16V RADIAL -

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

2 RESISTOR 6.8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

9 Volt batteri- 1 kan brukes for en gruppe på opptil 10 studenter

Trinn 1: Samle rekvisita

1 LED -

1 CAPACITOR ALUM 470UF 20% 16V RADIAL -

2 RESISTOR 6.8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

9 Volt batteri- 1 kan brukes for en gruppe på opptil 10 studenter

Trinn 2: Forstå motstanden

Motstanden

Den mest grunnleggende av kretskomponenter og symboler! En motstand "motstår" strømmen av elektroner. Du kan tenke på en motstand som forskjellige rør, jo større rør jo lettere vann kan strømme, jo mindre rør desto vanskeligere er det. Hvis du kjøper en milkshake og får et stort tykt sugerør og drikker milkshaken er det enkelt, men hvis du drikker den samme milkshaken ved hjelp av et lite sugerør som en kafferører, blir det veldig vanskelig. Du vil også være i stand til å drikke milkshake må faste ved hjelp av større halm enn det mindre. Størrelsen på motstanden i kretsen vår begrenser hvor raskt kondensatoren vil tømme ladningen. Det beskytter også LED -en vår mot å bli for mye strøm og bli skadet. Vi diskuterer det senere.

Motstand måles i ohm jo høyere verdi jo mer motstand mot strømmen av elektroner. Så jo høyere motstand, jo mindre halm i vårt milkshake -eksempel.

Motstander på en skjematisk måte er vanligvis representert med noen få sikksakk-linjer, med to terminaler som strekker seg utover. Skjemaer som bruker internasjonale symboler kan i stedet bruke et funksjonløst rektangel, i stedet for kranglingene.

Trinn 3: Forstå kondensatoren

Kondensatoren

Kapasitansen er en komponents evne til å lagre en elektrisk ladning. Du kan tenke på det som "kapasiteten" til å lagre en kostnad. En kondensator kan betraktes som en bøtte med vann. Du kan fylle den med vann, så holder den den så lenge det ikke er lekkasjer eller hull i bøtte. Størrelsen på kondensatoren tilsvarer størrelsen på bøtta jo større bøtte, desto mer ladning/vann kan den holde. Farad er måling av kondensatorers evne til å lagre en ladning, jo høyere tall jo mer ladning/energi den kan lagre. I dette prosjektet bruker vi en 470 mikro-farad kondensator. Det er to vanlige kondensatorsymboler. Det ene symbolet representerer en polarisert (vanligvis elektrolytisk eller tantal) kondensator, og det andre er for ikke-polariserte hetter. I hvert tilfelle er det to terminaler som går vinkelrett inn i plater. Symbolet med en buet plate indikerer at kondensatoren er polarisert. Den buede platen representerer katoden til kondensatoren, som skal ha en lavere spenning enn den positive anodestiften. Et pluss-tegn kan også legges til den positive pinnen på det polariserte kondensatorsymbolet.- Finn ut mer

Trinn 4: Identifiser det positive

På tide å lage kretsvennen din!

Identifiser det lengre kondensatorbenet- det er positivt! Kondensatoren angir også den negative siden med en stripe og et - symbol på siden. Bruk en motstand- vri rundt det positive benet bakfra og vri oppover- Bøy kondensatorbenet i bunnen for å stå-

Trinn 5: Forstå dioden/LED - lysemitterende diode

En diode

En diode er en halvlederkomponent som bare tillater strøm av elektroner i en retning. Det skjematiske symbolet ser omtrent ut som en pil som peker i hvilken retning elektrisitet kan strømme. Den har også en vertikal linje på spissen av pilen som representerer blokkering av strømning i motsatt retning. Lysdioden vi bruker i denne kretsen avgir lys når strømmen strømmer og kalles en lysemitterende diode. Dioder er polarisert, så den har en positiv (anode) side og en negativ (katode) side og krever noe for å identifisere hvilken som er hvilken. De fleste dioder har et lengre ben for å fortelle deg hvilken som er den positive siden. Lysdioden kan bare håndtere litt strøm og kan bli skadet hvis den er koblet direkte til batteriet. Strøm måles i ampere som representerer strømmen av elektroner. Typiske dioder kan håndtere rundt 10-20 milliampere strøm på en trygg måte. Motstandene i kretsen vår reduserer strømmen og beskytter dioden mot å bli skadet. Tenk på det som å prøve å drikke vann fra en brannslange. Magen din ville sprekke! Motstandene gjør det mer som å drikke fra en hageslange i stedet.

Trinn 6: 2 positive gjør det riktig

Identifiser det lengre LED-benet- Det er også positivt!

Bruke den forrige motstandstråden- Vrid for å koble til den positive LED-ledningen- Motstanden er kontakten til de 2 positive ledningene/ og energistrømmen mellom kondensatoren og LED-en.

Trinn 7: Hjemstretch

Bruke den andre motstandstråden-

Vri rundt den korte LED -ledningen nedover.

En motstand representerer en gitt mengde motstand i en krets. Motstand er et mål på hvordan strømmen av elektrisk strøm er motsatt eller "motstått".

Trinn 8: Lag en sløyfe

Bøy bunnen av motstandstråden for å lage en løkke.

Sløyfen er bryteren din!

En bryter er en komponent som styrer åpenhet eller lukking av en elektrisk krets. De tillater kontroll over strømmen i en krets.

Trinn 9: Lad dem opp

Kompisen din er klar til å bli belastet.

Koble de positive benene til den positive siden/ og de negative beina til den negative siden av 9 Volt -batteriet.

Hold i 2-5 sekunder!

Når et batteri er koblet til en seriemotstand og kondensator, er den opprinnelige strømmen høy ettersom batteriet transporterer ladning fra en plate av kondensatoren til den andre.

Trinn 10: Forstå bryteren

Byttet

Bryteren er en komponent som styrer strømmen av elektrisitet. Grunnbryteren har 2 posisjoner åpne og lukkede. Når en bryter er "åpen" betyr det at elektrisitet ikke kan strømme gjennom den og er representert på bildet ovenfor. Det viser at de 2 ledningene ikke er tilkoblet. Når en bryter er "lukket", oppretter den en "kortslutning" som kan representeres med portdelen av bryteren lukket som viser de 2 ledningene tilkoblet og deretter kan strøm strømme fra den ene siden til den andre. Bryteren i kretsen vår er armen til kretsvennen vår som har sløyfen og kan berøres til beinet. Når bryteren er lukket, strømmer energi ut av den ladede kondensatoren gjennom den første motstanden, gjennom LED -en og deretter gjennom den andre motstanden og ender til slutt på den negative siden av kondensatoren. En krets er fullført når strøm kan strømme fra den høyeste spenningen til den laveste spenningen gjennom komponentløkken vår. Spenning måles i volt og representerer det elektriske potensialet eller "elektriske trykket" som en krets har. I vårt tilfelle lader vi kondensatoren til 9 volt. Når du lukker bryteren, vil spenningen sakte synke når kondensatoren tømmer seg gjennom motstandene og LED -en. Når spenningen synker, vil LED -lampen skinne mindre sterkt til slutt spenningen er for lav til å tenne LED -en og kondensatoren er utladet. Ved å berøre kondensatoren til 9V -batteriet fyller du det opp til 9V igjen.

Trinn 11: Simon sier "Touch Your Leg!"

Bruk Looped-armen til å berøre det negative benet

Når kompisen din lyser opp- vet du at han er belastet og kretsen din er bra!

Trinn 12: Klar til å spille

Kompisen din kan lades opp så mange ganger du trenger!

En elektrisk krets er en bane eller linje som en elektrisk strøm strømmer gjennom. Banen kan være lukket (forbundet i begge ender), noe som gjør den til en løkke. En lukket krets muliggjør strøm av elektrisk strøm. Det kan også være en åpen krets der elektronstrømmen blir kuttet fordi banen er ødelagt. En åpen krets tillater ikke elektrisk strøm å strømme.

Trinn 13: Få venner

Du kan bruke kompisen din til å koble til andre venner! Se energien flyte!

Trinn 14: Vitenskapen bak moroa

Denne leksjonen lærer elevene det grunnleggende om hvordan en elektronisk krets fungerer og funksjonaliteten til fire enkle elektroniske komponenter. Kondensatoren, motstanden, bryteren og dioden (faktisk LED-lysdioden).

Elevene opprettet en enkel elektronisk krets ved å vri komponentledningene (ledningene) sammen i riktig rekkefølge. Kretsen lignet en liten robotmann når den ble satt sammen med en LED for hodet. Kondensatoren ble ladet ved å berøre den til et 9-volts batteri, kondensatoren holdt ladningen til bryteren (motstandsledningen som ikke er tilkoblet, er bryteren) ble lukket og lysdioden lyste til kondensatoren ble utladet.

Vitenskap er gøy!

Lykkelig å lage!