Circuit Buddies: 14 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Har du någonsin undrat hur el fungerar? Precis som blodkärl bär blod genom hela kroppen, leder ledningar i en krets elektriska strömmar genom olika delar av ett elektroniskt system.

Vad är en krets? En krets är en väg som rör elektriska strömmar. Denna elektricitet används för att ge ström till lampor och andra elektroniska enheter som vi njuter av dagligen.

Denna lektion lär eleverna grunderna i hur en elektronisk krets fungerar och funktionen hos fyra enkla elektroniska komponenter. Kondensator, motstånd, omkopplare och diod. De kommer också att lära sig de schematiska symbolerna för komponenterna.

SC.5. P.11.1

Undersök och illustrera det faktum att flödet av elektricitet kräver en sluten krets (en komplett slinga).

Tillbehör

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

9 Volt Battery- 1 kan användas för en grupp upp till 10 elever

Steg 1: Samla förbrukningsmaterial

1 LED -

1 CAPACITOR ALUM 470UF 20% 16V RADIAL -

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

9 Volt Battery- 1 kan användas för en grupp upp till 10 elever

Steg 2: Förstå motståndet

Motståndet

Den mest grundläggande av kretskomponenter och symboler! Ett motstånd "motstår" elektronflödet. Du kan tänka dig ett motstånd som rör av olika storlek, ju större rör desto lättare vatten kan rinna, ju mindre rör desto svårare är det. Om du köper en milkshake och får ett stort tjockt sugrör och dricker milkshaken är det enkelt, men om du dricker samma milkshake med ett litet sugrör som en kafferörare blir det väldigt svårt. Du kommer också att kunna dricka milkshaken måste fasta med det större halmen än det mindre. Storleken på motståndet i vår krets begränsar hur snabbt kondensatorn kommer att tömma sin laddning. Det skyddar också vår LED från att bli för mycket ström och skadas. Vi diskuterar det senare.

Motståndet mäts i ohm ju högre värde desto mer motstånd mot elektronflödet. Så ju högre motstånd, desto mindre halm i vårt milkshake -exempel.

Motstånd på en schematisk bild representeras vanligtvis av några sicksacklinjer, med två terminaler som sträcker sig utåt. Schematik som använder internationella symboler kan istället använda en prestationslös rektangel, istället för krångel.

Steg 3: Förstå kondensatorn

Kondensatorn

Kapacitansen är en komponents förmåga att lagra en elektrisk laddning. Du kan se det som "förmågan" att lagra en avgift. En kondensator kan ses som en hink med vatten. Du kan fylla hinken med vatten så håller den den så länge det inte finns några läckor eller hål i hinken. Kondensatorns storlek motsvarar skopans storlek ju större skopan är, desto mer laddning/vatten kan den hålla. Farad är mätningen av kondensatorernas förmåga att lagra en laddning, ju högre siffra desto mer laddning/energi kan den lagra. I detta projekt använder vi en 470 mikro-farad kondensator. Det finns två vanliga kondensatorsymboler. Den ena symbolen representerar en polariserad (vanligtvis elektrolytisk eller tantal) kondensator, och den andra är för icke-polariserade lock. I varje fall finns det två terminaler som löper vinkelrätt in i plattor. Symbolen med en krökt platta indikerar att kondensatorn är polariserad. Den krökta plattan representerar kondensatorns katod, som bör ha en lägre spänning än den positiva, anodstiftet. Ett plustecken kan också läggas till den positiva stiftet på symbolen för polariserad kondensator.- Läs mer

Steg 4: Identifiera det positiva

Dags att skapa din kretskompis!

Identifiera det längre kondensatorbenet- det är positivt! Kondensatorn betecknar också den negativa sidan med en rand och en - symbol på sidan. Använd ett motstånd- vrid runt det positiva benet bakifrån och vrid uppåt- Böj kondensatorbenet i botten för att stå-

Steg 5: Förstå dioden/LED - Light Emitting Diode

En diod

En diod är en halvledarkomponent som endast tillåter flöde av elektroner i en riktning. Dess schematiska symbol ser ungefär ut som en pil som pekar i vilken riktning el kan flöda. Den har också en vertikal linje vid pilens spets som representerar blockeringen av flödet i omvänd riktning. Lysdioden som vi använder i denna krets avger ljus när strömmen flödar och kallas en ljusemitterande diod. Dioder är polariserade så att den har en positiv (anod) sida och en negativ (katod) sida och kräver något för att identifiera vilken som är vilken. De flesta dioder har ett längre ben för att låta dig veta vilken som är den positiva sidan. Lysdioden klarar bara lite ström och kan skadas om den ansluts direkt till batteriet. Ström mäts i ampere som representerar flödet av elektroner. Typiska dioder klarar säkert 10-20 milliampere ström. Motstånden i vår krets minskar strömmen och skyddar dioden från att skadas. Tänk på det som att försöka dricka vatten från en brandslang. Din mage skulle spricka! Motstånden gör det mer som att dricka ur en trädgårdsslang istället.

Steg 6: 2 positiva saker gör det rätt

Identifiera det längre LED-benet- Det är också positivt!

Använda den tidigare motståndstråden- Vrid för att ansluta till den positiva LED-ledningen- Motståndet är kontakten på de 2 positiva ledningarna/ och energiflödet mellan kondensatorn och lysdioden.

Steg 7: Hemstretch

Använda den andra motståndstråden-

Vrid runt den korta LED -kabeln nedåt.

Ett motstånd representerar en given mängd motstånd i en krets. Motstånd är ett mått på hur flödet av elektrisk ström motsätts eller "motstås".

Steg 8: Gör en loop

Böj botten av motståndstråden för att göra en slinga.

Slingan är din switch!

En omkopplare är en komponent som styr öppenheten eller stängningen av en elektrisk krets. De tillåter kontroll över strömflödet i en krets.

Steg 9: Ladda upp dem

Din kompis är redo att debiteras.

Anslut de positiva benen till den positiva sidan/ och de negativa benen till den negativa sidan av 9 Volt -batteriet.

Håll i 2-5 sekunder!

När ett batteri är anslutet till ett seriemotstånd och en kondensator är initialströmmen hög när batteriet transporterar laddning från en platta på kondensatorn till den andra.

Steg 10: Förstå switch

Bytet

Strömställaren är en komponent som styr elflödet. Grundbrytaren har två lägen öppna och stängda. När en omkopplare är "öppen" betyder det att el inte kan strömma genom den och representeras på bilden ovan. Det visar att de 2 trådarna inte är anslutna. När en strömbrytare är "stängd" skapar den en "kortslutning" som kan representeras med grindens del av strömbrytaren stängd som visar de 2 ledningarna anslutna och sedan kan elektricitet strömma från ena sidan till den andra. Brytaren i vår krets är armen på vår kretskompis som har slingan och kan röras vid hans ben. När omkopplaren är stängd rinner energi ut ur den laddade kondensatorn genom det första motståndet, genom lysdioden och sedan genom det andra motståndet och slutar slutligen på den negativa sidan av kondensatorn. En krets är klar när strömmen kan flöda från den högsta spänningen till den lägsta spänningen genom vår slinga av komponenter. Spänning mäts i volt och representerar den elektriska potentialen eller "elektriska trycket" som en krets har. I vårt fall laddar vi vår kondensator till 9 volt. När du stänger omkopplaren sjunker spänningen långsamt när kondensatorn tömmer sig genom motstånden och lysdioden. När spänningen sjunker lyser lysdioden mindre starkt tills slutligen spänningen är för låg för att tända lysdioden och din kondensator är urladdat. Genom att vidröra kondensatorn till 9V -batteriet fyller du upp det till 9V igen.

Steg 11: Simon säger "Rör vid ditt ben!"

Använd Looped-armen för att röra det negativa benet

När din kompis tänds- vet du att han har laddats och din krets är bra!

Steg 12: Klar att spela

Din kompis kan laddas så många gånger du behöver!

En elektrisk krets är en väg eller linje genom vilken en elektrisk ström strömmar. Banan kan vara stängd (sammanfogad i båda ändar), vilket gör den till en slinga. En sluten krets möjliggör elektrisk strömflöde. Det kan också vara en öppen krets där elektronflödet avbryts eftersom banan bryts. En öppen krets tillåter inte elektrisk ström att flöda.

Steg 13: Skaffa vänner

Du kan använda din kompis för att ansluta till andra kompisar! Se energiflödet!

Steg 14: Vetenskapen bakom det roliga

Denna lektion lär eleverna grunderna i hur en elektronisk krets fungerar och funktionen hos fyra enkla elektroniska komponenter. Kondensator, motstånd, omkopplare och diod (faktiskt LED-ljusdioden).

Eleverna skapade en enkel elektronisk krets genom att vrida komponentledningarna (trådarna) i rätt ordning. Kretsen liknade en liten robotman när den sattes ihop med en LED för huvudet. Kondensatorn laddades genom att röra den till ett 9-voltsbatteri, kondensatorn höll laddningen tills omkopplaren (motståndsledningen som inte är ansluten, är omkopplaren) stängdes och lysdioden tändes tills kondensatorn var urladdat.

Vetenskap är kul!

Lyckligt att skapa!