इलेक्ट्रिक आटा
KEYSIGHT टेक्नोलॉजीज द्वारा प्रायोजित पाठ

इस पाठ में, छात्र रचनात्मक विद्युत कृतियों के निर्माण के लिए प्रवाहकीय और इन्सुलेट आटा का उपयोग करके बिजली और सर्किट के बारे में जानेंगे। यह गतिविधि सेंट थॉमस विश्वविद्यालय में डॉ. एनमेरी थॉमस और उनकी टीम के काम पर आधारित है।

  • बिजली और विद्युत सर्किट की बुनियादी अवधारणाएं।
  • विद्युत इन्सुलेशन और चालन की अवधारणाएं।
  • सर्किट कैसे बनाया जाता है और शॉर्ट सर्किट कैसे होता है।

आयु स्तर: 8 - 14

पाठ योजना अवलोकन

आवश्यक सामग्री

  • प्रवाहकीय आटा (नीचे नुस्खा देखें)
  • गैर-प्रवाहकीय / इन्सुलेट आटा (नीचे नुस्खा देखें)
  • एए बैटरी
  • टर्मिनलों के साथ बैटरी पैक
  • एल ई डी (अनुशंसित 10 मिमी आकार)
  • मगरमच्छ क्लिप के साथ तार

वैकल्पिक सामग्री (संभावनाओं की तालिका)

  • मिनी डीसी इलेक्ट्रिक हॉबी मोटर्स
  • पंखे, बजर और अन्य घटक

प्रवाहकीय आटा पकाने की विधि

सामग्री:

  • 1 कप पानी
  • १ १/२ कप मैदा
  • 1/4 कप नमक
  • 3 बड़ा चम्मच। शोधित अर्गल
  • 1 छोटा चम्मच। वनस्पति तेल
  • खाद्य रंग
  1. एक मध्यम आकार के बर्तन में 1 कप मैदा, नमक, टैटार की मलाई, वनस्पति तेल और फूड कलरिंग के साथ पानी मिलाएं।
  2. लगातार चलाते हुए मिश्रण को मध्यम आंच पर पकाएं।
  3. तब तक हिलाते रहें जब तक कि मिश्रण बर्तन के बीच में एक गेंद न बना ले।
  4. गेंद को हल्के फुल्के सतह पर रखें। आटा बहुत गरम होगा। संभालने से पहले इसे कुछ मिनट के लिए ठंडा होने दें।
  5. बची हुई १/२ कप मैदा को बॉल में तब तक गूंथ लें जब तक कि यह मनचाहा कंसिस्टेंसी न बन जाए।
  6. आटे को एक एयरटाइट कंटेनर में स्टोर करें।

गैर-प्रवाहकीय / इन्सुलेट आटा पकाने की विधि

सामग्री:

  • १ १/२ कप मैदा
  • 1 .2 कप चीनी
  • 3 छोटा चम्मच। वनस्पति तेल
  • 1/2 कप पानी (विआयनीकृत या आसुत सबसे अच्छा है, लेकिन नल के पानी का उपयोग किया जा सकता है)
  1. एक बाउल में 1 कप मैदा, चीनी और तेल डालकर मिला लें।
  2. थोड़ी मात्रा में पानी में घोलें। पानी डालना जारी रखें और तब तक हिलाएं जब तक कि अधिकांश पानी अवशोषित न हो जाए।
  3. एक बार जब मिश्रण छोटे, अलग-अलग गुच्छों की स्थिरता हो, तो मिश्रण को अपने हाथों से तब तक गूंधें जब तक कि यह एक गांठ न बन जाए।
  4. आटे में पानी डालें और इसे तब तक गूंथते रहें जब तक कि यह एक चिपचिपा, आटा जैसी बनावट न बन जाए।
  5. बचा हुआ आटा डालें और इसे तब तक गूंधें जब तक यह वांछित बनावट तक न पहुँच जाए।
  6. आटे को एक एयरटाइट कंटेनर में स्टोर करें।

सामग्री

  • बिल्ड किट से आइटम का उपयोग करें

प्रक्रिया

  1. प्रवाहकीय आटा की एक गेंद से शुरू करें। आटे के विपरीत किनारों में बैटरी पैक के तार डालें। आटे में एक एलईडी डालें। देखो क्या होता है।
  2. इसके बाद, प्रवाहकीय आटा को दो टुकड़ों में अलग करें। एक बैटरी पैक तार को आटे के एक टुकड़े में और दूसरे को आटे के दूसरे टुकड़े में डालें। अब, आटे के एक टुकड़े में एक सीसा और आटे के दूसरे टुकड़े में दूसरी सीसा के साथ एलईडी डालें। देखो क्या होता है।
  3. इसके बाद, एलईडी को हटा दें और इसे विपरीत दिशा में लीड के साथ घुमाएं। देखो क्या होता है। दस्तावेज़ आपको क्या लगता है कि ऐसा क्यों हुआ।
  4. एलईडी को रोशनी की स्थिति में रखते हुए, आटे के दो टुकड़ों को एक साथ स्पर्श करें। देखो क्या होता है। दस्तावेज़ आपको क्या लगता है कि ऐसा क्यों हुआ।
  5. प्रवाहकीय आटे के दो टुकड़ों के बीच में इन्सुलेट आटा का एक टुकड़ा डालें और उन्हें इस तरह से जोड़ दें कि वे छू रहे हों। एलईडी के साथ इंसुलेटिंग आटा स्ट्रैडलिंग और प्रवाहकीय आटा के दो खंडों में डाला गया। क्या एलईडी लाइटिंग है?
  6. दो या दो से अधिक एल ई डी के साथ एक श्रृंखला सर्किट बनाने के लिए प्रवाहकीय और इन्सुलेट आटा का प्रयोग करें। आप रोशनी के बारे में क्या देखते हैं? दस्तावेज़ आपको क्यों लगता है कि ऐसा हुआ।
  7. तीन एल ई डी के साथ समानांतर सर्किट बनाने के लिए प्रवाहकीय और इन्सुलेट आटा का प्रयोग करें। आप रोशनी के बारे में क्या देखते हैं? वे श्रृंखला परिपथ में प्रकाश से किस प्रकार भिन्न हैं? दस्तावेज़ आपको क्यों लगता है कि ऐसा हुआ।

टेड टॉक: एनमेरी थॉमस

स्रोत: टेड यूट्यूब चैनल

एनमेरी थॉमस की स्क्विशी सर्किट मूर्तिकला

स्रोत: सेंट थॉमस विश्वविद्यालय YouTube चैनल

डिजाइन चैलेंज

आप एक इंजीनियर हैं जो आटे से बिजली संचालन कृतियों के डिजाइन और निर्माण के लिए काम कर रहे हैं।

मापदंड

  • दो प्रकार के आटे का उपयोग करना चाहिए (प्रवाहकीय और गैर-प्रवाहकीय)
    एलईडी (ओं) को बिजली देने के लिए।

की कमी

दिए गए समय के भीतर अपनी मूर्ति को पूरा करें।

  1. 2 की टीमों में वर्ग को तोड़ें।
  2. इलेक्ट्रिक आटा वर्कशीट और प्रवाहकीय और गैर-प्रवाहकीय आटा के लिए व्यंजनों को सौंपें।
  3. पृष्ठभूमि अवधारणा अनुभाग में विषयों पर चर्चा करें।
  4. इंजीनियरिंग डिजाइन प्रक्रिया, डिजाइन चुनौती, मानदंड, बाधाओं और सामग्री की समीक्षा करें। यदि समय की अनुमति है, तो डिजाइन चुनौती आयोजित करने से पहले "वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों" की समीक्षा करें।
  5. विद्यार्थियों को विचार-मंथन शुरू करने और उनके डिजाइन तैयार करने का निर्देश देने से पहले, उनसे निम्नलिखित पर विचार करने के लिए कहें
    श्रृंखला और समानांतर सर्किट कैसे काम करते हैं
    प्रवाहकीय और इन्सुलेट सामग्री के बीच अंतर
    शॉर्ट सर्किट क्या है?
    ध्रुवीयता क्या है?
  6. प्रत्येक टीम को उनकी सामग्री प्रदान करें।
  7. समझाएं कि छात्रों को प्रवाहकीय और गैर-प्रवाहकीय (इन्सुलेट) आटा बनाना चाहिए। वे एलईडी लाइट्स का उपयोग करके अलग-अलग सर्किट बनाकर आटे का परीक्षण करेंगे।
  8. उन्हें डिजाइन और निर्माण करने में लगने वाले समय की घोषणा करें (अनुशंसित 1 घंटा)।
  9. यह सुनिश्चित करने के लिए कि आप समय पर रहें, टाइमर या ऑन-लाइन स्टॉपवॉच (काउंट डाउन फीचर) का उपयोग करें। (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch)। छात्रों को नियमित रूप से "समय की जांच" दें ताकि वे काम पर बने रहें। यदि वे संघर्ष कर रहे हैं, तो ऐसे प्रश्न पूछें जो उन्हें जल्दी समाधान की ओर ले जाएँ।
  10. टीमें अपना आटा बनाती हैं।
  11. परीक्षण सामग्री और प्रक्रिया अनुभाग में परीक्षण चरणों का उपयोग करके आटे का परीक्षण करें।
  12. टीमों को प्रत्येक परीक्षण चरण के परिणामों का दस्तावेजीकरण करना चाहिए।
  13. एक कक्षा के रूप में, छात्र प्रतिबिंब प्रश्नों पर चर्चा करें।

विविधतायें

रचनात्मक होने के लिए एलईडी लाइट, मोटर, बजर, पंखे, या किसी अन्य सामग्री का उपयोग करें!

सर्किट

जिस लूप से विद्युत प्रवाहित होती है उसे परिपथ कहते हैं। एक सर्किट एक शक्ति स्रोत से शुरू होता है, जैसे कि बैटरी, और तारों और बिजली के घटकों (जैसे रोशनी, मोटर, आदि) के माध्यम से बहती है। सर्किट दो तरह के होते हैं- सीरीज सर्किट और पैरेलल सर्किट।

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श्रृंखला सर्किट

श्रृंखला सर्किट बिजली के प्रवाह के लिए केवल एक पथ की अनुमति देते हैं। एल ई डी के साथ एक श्रृंखला सर्किट में, बिजली स्रोत से आगे एलईडी मंद दिखाई देंगे, क्योंकि उन्हें बिजली देने के लिए कम बिजली उपलब्ध है। यदि एक श्रृंखला सर्किट में एक एलईडी को जला दिया जाता है या हटा दिया जाता है, तो उसके बाद की सभी रोशनी भी बुझ जाएगी, क्योंकि शेष रोशनी का एक रास्ता काट दिया जाएगा।

समानांतर सर्किट

समानांतर सर्किट बिजली के प्रवाह के लिए कई रास्तों की अनुमति देते हैं। एल ई डी के साथ एक समानांतर सर्किट में, प्रत्येक एलईडी में सीधे अपने रास्ते में बिजली प्रवाहित होती है। प्रत्येक एलईडी चमकदार चमक सकती है, कोई फर्क नहीं पड़ता
जहां है, क्योंकि बिजली सीधे हर एलईडी तक पहुंच रही है। इसके अलावा, एक समानांतर सर्किट में, यदि एक प्रकाश जल जाता है या हटा दिया जाता है, तो अन्य चमकते रहेंगे।

प्रवाहकीय और इन्सुलेट सामग्री

प्रवाहकीय सामग्री: बिजली को उनके माध्यम से बहने दें। क्या आप कुछ ऐसे पदार्थों के बारे में सोच सकते हैं जो बिजली का संचालन करते हैं?

इन्सुलेट सामग्री: उनके माध्यम से बिजली प्रवाहित न होने दें। क्या आप कुछ इन्सुलेट सामग्री के बारे में सोच सकते हैं? इन्सुलेशन प्रतिरोध में मापा जाता है। एक सामग्री जितनी अधिक इन्सुलेट करती है, उसका प्रतिरोध उतना ही अधिक होता है। आप जिस इंसुलेटिंग आटे के साथ काम कर रहे हैं, वह प्रतिरोधक है, जिसका अर्थ है कि उसमें से थोड़ी बिजली प्रवाहित हो सकती है। इंसुलेटर एक दीवार के रूप में कार्य करते हैं जो बिजली को अवरुद्ध करता है।

लघु परिपथ

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शॉर्ट सर्किट तब होता है जब तार जो एक दूसरे के संपर्क में नहीं आने वाले होते हैं वे स्पर्श करते हैं। यही कारण है कि जब एलईडी को प्रवाहकीय आटे के एक टुकड़े में या अंदर डाला जाता है तो वह प्रकाश नहीं करेगा
प्रवाहकीय आटे के दो टुकड़े जो फिर एक दूसरे को छूते हैं।

ध्रुवाभिसारिता

किसी परिपथ में धारा प्रवाह की दिशा को ध्रुवता कहते हैं। इस गतिविधि में, बैटरी पैक से लाल तार धनात्मक ध्रुव है और काला तार ऋणात्मक ध्रुव है। कुछ इलेक्ट्रॉनिक घटकों के सकारात्मक और नकारात्मक पक्ष भी होते हैं और काम करने के लिए उन्हें सही दिशा में संलग्न किया जाना चाहिए।

इस गतिविधि में प्रत्येक एल ई डी में दो लीड होते हैं, एक छोटा और एक लंबा। लंबी लीड सकारात्मक पक्ष में जाती है और छोटी लीड नकारात्मक पक्ष में जाती है।

छात्र प्रतिबिंब (इंजीनियरिंग नोटबुक)

  1. बिजली हमेशा कम से कम प्रतिरोध का रास्ता अपनाती है। चरण 1 में, आपको क्यों लगता है कि प्रवाहकीय आटे के एक टुकड़े में डालने पर एलईडी प्रकाश नहीं करती थी? चरण 4 में, आपको क्या लगता है कि जब प्रवाहकीय आटे के दो टुकड़े एक दूसरे को छूते हैं तो एलईडी क्यों बंद हो जाती है?
  2. प्रवाहकीय आटा पानी, आटा, नमक, टैटार की क्रीम और वनस्पति तेल से बना है। इन्सुलेट आटा पानी, आटा, चीनी और वनस्पति तेल से बना है। आपको क्या लगता है कि एक आटा बिजली का संचालन करता है और दूसरा नहीं?
  3. आपको क्या लगता है कि कौन सी अन्य सामग्री प्रवाहकीय हैं?
  4. आपको क्या लगता है कि कौन सी अन्य सामग्री इन्सुलेट कर रही है?

समय संशोधन

पाठ पुराने छात्रों के लिए कम से कम 1 कक्षा की अवधि में किया जा सकता है। हालांकि, छात्रों को जल्दी महसूस करने में मदद करने के लिए और छात्र की सफलता (विशेष रूप से युवा छात्रों के लिए) को सुनिश्चित करने के लिए, छात्रों को विचार-मंथन, परीक्षण विचारों और उनके डिजाइन को अंतिम रूप देने के लिए अधिक समय देने के लिए पाठ को दो अवधियों में विभाजित करें। अगली कक्षा अवधि में परीक्षण और डीब्रीफ का संचालन करें।

सर्किट

एक सर्किट एक लूप है जिसके माध्यम से बिजली प्रवाहित होती है। एक सर्किट एक शक्ति स्रोत से शुरू होता है, जैसे कि बैटरी, और तारों और बिजली के घटकों (जैसे रोशनी, मोटर, आदि) के माध्यम से बहती है। सर्किट दो तरह के होते हैं- सीरीज सर्किट और पैरेलल सर्किट।

श्रृंखला सर्किट बिजली के प्रवाह के लिए केवल एक पथ की अनुमति दें। एल ई डी के साथ एक श्रृंखला सर्किट में, बिजली स्रोत से दूर एल ई डी मंद दिखाई देंगे, क्योंकि उन्हें बिजली देने के लिए कम बिजली उपलब्ध है। यदि एक श्रृंखला सर्किट में एक एलईडी को जला दिया जाता है या हटा दिया जाता है, तो उसके बाद की सभी रोशनी भी बुझ जाएगी, क्योंकि शेष रोशनी का एक रास्ता काट दिया जाएगा। 

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समानांतर सर्किट बिजली के प्रवाह के लिए कई रास्तों की अनुमति दें। एल ई डी के साथ एक समानांतर सर्किट में, प्रत्येक एलईडी में सीधे अपने रास्ते में बिजली प्रवाहित होती है। प्रत्येक एलईडी उज्ज्वल रूप से चमक सकती है, चाहे वह कहीं भी हो, क्योंकि बिजली सीधे प्रत्येक एलईडी तक पहुंच रही है। इसके अलावा, एक समानांतर सर्किट में, यदि एक प्रकाश जल जाता है या हटा दिया जाता है, तो अन्य चमकते रहेंगे।

चालकता और इन्सुलेशन

वे पदार्थ जो बिजली का संचालन करते हैं - जिससे बिजली उनके माध्यम से प्रवाहित होती है - प्रवाहकीय कहलाती है। प्रवाहकीय सामग्री

als सर्किट बनाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इसका मतलब धातु के तार या फल, आलू, और यहां तक ​​कि आटा जैसी अधिक असामान्य चीजों का उपयोग करना हो सकता है। आप जिस प्रवाहकीय आटे का उपयोग कर रहे हैं, उस आटे में नमक Na + और Cl- आयनों में अलग होकर बिजली को इसके माध्यम से स्थानांतरित करने में मदद करता है।

वे पदार्थ जो विद्युत को अपने माध्यम से प्रवाहित नहीं होने देते हैं, विद्युतरोधी कहलाते हैं। इन्सुलेशन प्रतिरोध में मापा जाता है। एक सामग्री जितनी अधिक इन्सुलेट करती है, उसका प्रतिरोध उतना ही अधिक होता है। आप जिस इंसुलेटिंग आटा के साथ काम कर रहे हैं, वह प्रतिरोधक है, जिसका अर्थ है कि उसमें से थोड़ी बिजली प्रवाहित हो सकती है।

इन्सुलेटर बिजली की दीवार के रूप में कार्य करते हैं। बिजली या तो एक इन्सुलेटर द्वारा बंद कर दी जाती है या इसके चारों ओर एक रास्ता खोजना पड़ता है। चूंकि इन्सुलेटिंग आटा बिजली का संचालन नहीं करता है, इसलिए इसका उपयोग प्रवाहकीय आटा को अलग करने और बिजली को अन्य विद्युत घटकों, जैसे एलईडी और मोटर्स के माध्यम से प्रवाहित करने के लिए किया जा सकता है।

एक निश्चित घटक को बिजली के प्रवाह को धीमा करने में मदद करने के लिए प्रतिरोध भी महत्वपूर्ण है। NS

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उदाहरण के लिए, प्रवाहकीय आटा बिजली को इसके माध्यम से बहने देता है, लेकिन कुछ प्रतिरोध भी प्रदान करता है। यह बैटरी पैक से एलईडी तक बिजली के प्रवाह को धीमा करने में मदद करता है। अगर एलईडी को सीधे बैटरी पैक से जोड़ा जाता, तो एलईडी जल जाती।

लघु परिपथ

बिजली हमेशा कम से कम प्रतिरोध का रास्ता अपनाती है। एक प्रतिरोधी सामग्री के माध्यम से धीरे-धीरे प्रवाहित होने के बजाय, बिजली एक एलईडी, मोटर, तार, या अन्य अधिक प्रवाहकीय सामग्री जैसे कुछ अधिक प्रवाहकीय के माध्यम से एक रास्ता अपनाएगी। इस तरह से बिजली परिवर्तन पाठ्यक्रम बनाने के लिए इन्सुलेट सामग्री का उपयोग किया जा सकता है और उन घटकों के माध्यम से स्थानांतरित किया जा सकता है जिन्हें आप प्रवाहित करना चाहते हैं।

यदि एक विद्युत घटक के चारों ओर एक पथ है, जैसे कि एक एलईडी, जो कम प्रतिरोध प्रदान करता है, तो बिजली कम से कम प्रतिरोध का रास्ता अपनाते हुए, एलईडी को बायपास कर देगी। इसे शॉर्ट सर्किट कहते हैं। यही कारण है कि प्रवाहकीय आटे के एक टुकड़े में एक एलईडी डाली जाती है या

  • कंडक्टर: वह पदार्थ जिससे विद्युत प्रवाहित होता है।
  • विसंवाहक: वह पदार्थ जो विद्युत को अपने में प्रवाहित नहीं होने देता।
  • प्रतिरोध: इन्सुलेशन प्रतिरोध में मापा जाता है। एक सामग्री जितनी अधिक इन्सुलेट करती है, उसका प्रतिरोध उतना ही अधिक होता है।
  • सर्किट: वह लूप जिससे विद्युत प्रवाहित होती है। एक सर्किट एक शक्ति स्रोत से शुरू होता है, जैसे कि बैटरी, और तारों और बिजली के घटकों (जैसे रोशनी, मोटर, आदि) के माध्यम से बहती है।
  • सीरिज़ सर्किट: बिजली के प्रवाह के लिए एक पथ की अनुमति देता है।
  • समानांतर सर्किट: बिजली के प्रवाह के लिए कई रास्तों की अनुमति देता है।
  • लघु परिपथ: जब तार जो एक दूसरे के संपर्क में नहीं आने वाले होते हैं, स्पर्श करते हैं।

इंटरनेट कनेक्शन

अनुशंसित पढ़ना

  • बच्चों के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स: साधारण सर्किट के साथ खेलें और बिजली के साथ प्रयोग करें! (आईएसबीएन: ९७८-१५९३२७७२५३)
  • सर्किट के लिए एक शुरुआती गाइड: लाइट्स, साउंड्स और बहुत कुछ के साथ नौ सरल प्रोजेक्ट! (आईएसबीएन: ९७८-१५९३२७९०४२)
  • स्क्विशी सर्किट का निर्माण (आईएसबीएन: 978-1634727235)
  • द बिग बुक ऑफ़ मेकर्सस्पेस प्रोजेक्ट्स: इंस्पायरिंग मेकर्स टू एक्सपेरिमेंट, क्रिएट एंड लर्न (ISBN: 978-1259644252)

लेखन गतिविधि

इस गतिविधि में, आप एक ऐसी सामग्री का उपयोग करके वस्तुओं का निर्माण कर रहे होंगे जो बिजली का संचालन कर सकती है। यह आपको अपने निर्माण में रोशनी, मोटर, पंखे और अन्य विद्युत तत्वों को जोड़ने की अनुमति देगा। नेब्रास्का विश्वविद्यालय, लिंकन के एक सिविल इंजीनियर क्रिस टुआन ने प्रवाहकीय कंक्रीट बनाने के लिए एक सूत्र विकसित किया जिसका उपयोग सड़कों और फुटपाथों को बनाने के लिए किया जा सकता है जो बर्फ और बर्फ को पिघला सकते हैं। यदि आप प्रवाहकीय सामग्री के साथ एक इमारत का निर्माण कर सकते हैं, तो आप इसके विद्युत गुणों का उपयोग कैसे करेंगे?

पाठ्यचर्या ढांचे के लिए संरेखण

नोट: इस श्रृंखला की सभी पाठ योजनाएं कंप्यूटर साइंस टीचर्स एसोसिएशन K-12 कंप्यूटर साइंस स्टैंडर्ड्स, गणित के लिए यूएस कॉमन कोर स्टेट स्टैंडर्ड्स, और यदि लागू हो तो स्कूल के लिए गणित के सिद्धांतों और मानकों के राष्ट्रीय शिक्षक परिषद के लिए भी लागू होती हैं। गणित, अंतर्राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी शिक्षा संघ के तकनीकी साक्षरता के मानक, और अमेरिकी राष्ट्रीय विज्ञान शिक्षा मानक जो राष्ट्रीय अनुसंधान परिषद द्वारा तैयार किए गए थे।

अगली पीढ़ी के विज्ञान मानक

समझ का प्रदर्शन करने वाले छात्र कर सकते हैं

  • 3-5-ETS1-1। एक साधारण डिजाइन समस्या को परिभाषित करें जो एक आवश्यकता या इच्छा को दर्शाती है जिसमें सफलता के लिए निर्दिष्ट मानदंड और सामग्री, समय या लागत पर बाधाएं शामिल हैं।
  • 3-5-ETS1-2। किसी समस्या के कई संभावित समाधानों को उत्पन्न और तुलना करें, इस आधार पर कि प्रत्येक समस्या के मानदंडों और बाधाओं को कितनी अच्छी तरह से पूरा कर सकता है।
  • 3-5-ETS1-3। योजना बनाएं और निष्पक्ष परीक्षण करें जिसमें चर नियंत्रित होते हैं और विफलता बिंदुओं को एक मॉडल या प्रोटोटाइप के पहलुओं की पहचान करने के लिए माना जाता है जो हो सकते हैं
    सुधार हुआ।
  • 4-PS3-2। इस बात का प्रमाण देने के लिए अवलोकन करें कि ध्वनि, प्रकाश, ऊष्मा और विद्युत धाराओं द्वारा ऊर्जा को एक स्थान से दूसरे स्थान पर स्थानांतरित किया जा सकता है
  • 4-PS3-4। रूपांतरित होने वाले उपकरण को डिज़ाइन, परीक्षण और परिशोधित करने के लिए वैज्ञानिक विचारों को लागू करें
    एक रूप से दूसरे रूप में ऊर्जा।
  • एमएस-ईटीएस1-1. एक डिजाइन समस्या के मानदंड और बाधाओं को पर्याप्त रूप से परिभाषित करें
    प्रासंगिक वैज्ञानिक को ध्यान में रखते हुए एक सफल समाधान सुनिश्चित करने के लिए सटीकता
    सिद्धांत और लोगों और प्राकृतिक पर्यावरण पर संभावित प्रभाव जो संभावित समाधानों को सीमित कर सकते हैं।
  • एमएस-ईटीएस1-2। एक व्यवस्थित प्रक्रिया का उपयोग करके प्रतिस्पर्धी डिजाइन समाधानों का मूल्यांकन करें
    निर्धारित करें कि वे समस्या के मानदंडों और बाधाओं को कितनी अच्छी तरह पूरा करते हैं।
  • एमएस-ईटीएस1-3. सफलता के मानदंडों को बेहतर ढंग से पूरा करने के लिए प्रत्येक की सर्वोत्तम विशेषताओं की पहचान करने के लिए कई डिज़ाइन समाधानों में समानताएं और अंतर निर्धारित करने के लिए परीक्षणों से डेटा का विश्लेषण करें।
  • एमएस-ईटीएस1-4। एक प्रस्तावित वस्तु, उपकरण, या प्रक्रिया के पुनरावृत्त परीक्षण और संशोधन के लिए डेटा उत्पन्न करने के लिए एक मॉडल विकसित करें ताकि एक इष्टतम डिजाइन प्राप्त किया जा सके।

तकनीकी साक्षरता के लिए मानक - सभी उम्र

  • अध्याय 8 - डिजाइन के गुण
    • डिजाइन की परिभाषा
    • डिजाइन की आवश्यकताएं
  • अध्याय 9 - इंजीनियरिंग डिजाइन
    • इंजीनियरिंग डिजाइन प्रक्रिया
    • रचनात्मकता और सभी विचारों को ध्यान में रखते हुए
    • मॉडल
  • अध्याय 10 - समस्या समाधान में समस्या निवारण, अनुसंधान और विकास, आविष्कार, और प्रयोग की भूमिका
    • समस्या निवारण
    • आविष्कार और नवाचार
    • प्रयोग
  • अध्याय 11 - डिजाइन प्रक्रिया लागू करें
    • जानकारी एकत्र
    • समाधान की कल्पना करें
    • समाधान का परीक्षण और मूल्यांकन करें
    • एक डिज़ाइन में सुधार करें
  • अध्याय 16 - ऊर्जा और विद्युत प्रौद्योगिकी
    • ऊर्जा विभिन्न रूपों में आती है
    • उपकरण, मशीनें, उत्पाद और प्रणालियां

सर्किट

एक सर्किट एक लूप है जिसके माध्यम से बिजली प्रवाहित होती है। एक सर्किट एक शक्ति स्रोत से शुरू होता है, जैसे कि बैटरी, और तारों और बिजली के घटकों (जैसे रोशनी, मोटर, आदि) के माध्यम से बहती है। सर्किट दो तरह के होते हैं- सीरीज सर्किट और पैरेलल सर्किट।

श्रृंखला सर्किट बिजली के प्रवाह के लिए केवल एक पथ की अनुमति दें। एल ई डी के साथ एक श्रृंखला सर्किट में, बिजली स्रोत से दूर एल ई डी मंद दिखाई देंगे, क्योंकि उन्हें बिजली देने के लिए कम बिजली उपलब्ध है। यदि एक श्रृंखला सर्किट में एक एलईडी को जला दिया जाता है या हटा दिया जाता है, तो उसके बाद की सभी रोशनी भी बुझ जाएगी, क्योंकि शेष रोशनी का एक रास्ता काट दिया जाएगा।

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समानांतर सर्किट बिजली के प्रवाह के लिए कई रास्तों की अनुमति दें। एल ई डी के साथ एक समानांतर सर्किट में, प्रत्येक एलईडी में सीधे अपने रास्ते में बिजली प्रवाहित होती है। प्रत्येक एलईडी उज्ज्वल रूप से चमक सकती है, चाहे वह कहीं भी हो, क्योंकि बिजली सीधे प्रत्येक एलईडी तक पहुंच रही है। इसके अलावा, एक समानांतर सर्किट में, यदि एक प्रकाश जल जाता है या हटा दिया जाता है, तो अन्य चमकते रहेंगे।

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चालकता और इन्सुलेशन

वे पदार्थ जो बिजली का संचालन करते हैं - जिससे बिजली उनके माध्यम से प्रवाहित होती है - प्रवाहकीय कहलाती है। सर्किट बनाने के लिए प्रवाहकीय सामग्री का उपयोग किया जा सकता है। इसका मतलब धातु के तार या फल, आलू, और यहां तक ​​कि आटा जैसी अधिक असामान्य चीजों का उपयोग करना हो सकता है। आप जिस प्रवाहकीय आटे का उपयोग कर रहे हैं, उस आटे में नमक Na + और Cl- आयनों में अलग होकर बिजली को इसके माध्यम से स्थानांतरित करने में मदद करता है।

वे पदार्थ जो विद्युत को अपने माध्यम से प्रवाहित नहीं होने देते हैं, विद्युतरोधी कहलाते हैं। इन्सुलेशन प्रतिरोध में मापा जाता है। एक सामग्री जितनी अधिक इन्सुलेट करती है, उसका प्रतिरोध उतना ही अधिक होता है। आप जिस इंसुलेटिंग आटे के साथ काम कर रहे हैं, वह प्रतिरोधक है, जिसका अर्थ है कि उसमें से थोड़ी बिजली प्रवाहित हो सकती है।

इन्सुलेटर बिजली की दीवार के रूप में कार्य करते हैं। बिजली या तो एक इन्सुलेटर द्वारा बंद कर दी जाती है या इसके चारों ओर एक रास्ता खोजना पड़ता है। चूंकि इन्सुलेटिंग आटा बिजली का संचालन नहीं करता है, इसलिए इसका उपयोग प्रवाहकीय आटा को अलग करने और बिजली को अन्य विद्युत घटकों, जैसे एलईडी और मोटर्स के माध्यम से प्रवाहित करने के लिए किया जा सकता है।

एक निश्चित घटक को बिजली के प्रवाह को धीमा करने में मदद करने के लिए प्रतिरोध भी महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, प्रवाहकीय आटा बिजली को इसके माध्यम से बहने देता है, लेकिन कुछ प्रतिरोध भी प्रदान करता है। यह बैटरी पैक से एलईडी तक बिजली के प्रवाह को धीमा करने में मदद करता है। अगर एलईडी को सीधे बैटरी पैक से जोड़ा जाता, तो एलईडी जल जाती।

लघु परिपथ

बिजली हमेशा कम से कम प्रतिरोध का रास्ता अपनाती है। एक प्रतिरोधी सामग्री के माध्यम से धीरे-धीरे बहने के बजाय, बिजली कुछ अधिक प्रवाहकीय, जैसे एलईडी, मोटर, तार, या अन्य अधिक प्रवाहकीय सामग्री के माध्यम से एक रास्ता अपनाएगी। इस तरह से बिजली परिवर्तन पाठ्यक्रम बनाने के लिए इन्सुलेट सामग्री का उपयोग किया जा सकता है और उन घटकों के माध्यम से स्थानांतरित किया जा सकता है जिन्हें आप प्रवाहित करना चाहते हैं।

यदि एक विद्युत घटक के चारों ओर एक पथ है, जैसे कि एक एलईडी, जो कम प्रतिरोध प्रदान करता है, तो बिजली कम से कम प्रतिरोध का रास्ता अपनाते हुए, एलईडी को बायपास कर देगी। इसे शॉर्ट सर्किट कहते हैं। यही कारण है कि एक एलईडी प्रवाहकीय आटा के एक टुकड़े में या प्रवाहकीय आटा के दो टुकड़ों में डाला जाता है जो फिर एक दूसरे को छूते हैं, एलईडी प्रकाश नहीं करेगा।

ध्रुवाभिसारिता

विद्युत धारा ऊर्जा स्रोत के धनात्मक ध्रुव से ऋणात्मक ध्रुव की ओर प्रवाहित होती है। किसी परिपथ में धारा प्रवाह की दिशा को ध्रुवता कहते हैं। इस गतिविधि में, बैटरी पैक से लाल तार धनात्मक ध्रुव है और काला तार ऋणात्मक ध्रुव है। कुछ इलेक्ट्रॉनिक घटकों के सकारात्मक और नकारात्मक पक्ष भी होते हैं और काम करने के लिए उन्हें सही दिशा में संलग्न किया जाना चाहिए। आप जिन एल ई डी के साथ काम कर रहे हैं, उनमें दो लीड हैं, एक छोटी और एक लंबी। लंबी लीड सकारात्मक पक्ष में जाती है और छोटी लीड नकारात्मक पक्ष में जाती है। यदि एलईडी को गलत दिशा में लगाया गया है, तो यह तब तक नहीं जलेगा जब तक कि इसे घुमाया नहीं गया है। किसी भी दिशा में संलग्न होने पर मोटर्स काम करेगी। हालांकि, जिस दिशा में बिजली प्रवाहित होती है वह मोटर के शाफ्ट की कताई दिशा निर्धारित करेगी।

इस गतिविधि में, आप आटे से कृतियों का निर्माण कर रहे होंगे, ठीक वैसे ही जैसे आपने बचपन में किया था। केवल ये रचनाएँ बिजली का संचालन कर सकती हैं, जिससे आप सर्किट बना सकते हैं और रोशनी, मोटर, और बहुत कुछ जैसी सुविधाएँ जोड़ सकते हैं। आप दो प्रकार के आटे के साथ काम कर रहे होंगे। एक आटा (रंगीन) प्रवाहकीय है और इससे बिजली प्रवाहित होगी। दूसरा (सफेद) इन्सुलेट कर रहा है और इसके माध्यम से बिजली की अनुमति नहीं देता है। आप दो प्रकार के आटे की खोज करके शुरू करेंगे और सर्किट बनाने के लिए वे एक साथ कैसे काम करते हैं। फिर, आपको रचनात्मक होने में मज़ा आ सकता है।

अभ्यास सर्किट / अपने आटे को जानना

  1. प्रवाहकीय आटा की एक गेंद से शुरू करें। बैटरी पैक के तारों को आटे के विपरीत पक्षों में डालें। आटे में एक एलईडी डालें। क्या होता है?

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  1. इसके बाद, प्रवाहकीय आटा को दो टुकड़ों में अलग करें। एक बैटरी पैक तार को आटे के एक टुकड़े में और दूसरे को आटे के दूसरे टुकड़े में डालें। अब आटे के एक टुकड़े में एक सीसा और आटे के दूसरे टुकड़े में दूसरी सीसा लगाकर एलईडी डालें। क्या होता है?

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  1. इसके बाद, एलईडी को हटा दें और इसे चारों ओर घुमाएं, फिर इसे आटे के दो टुकड़ों में विपरीत दिशा में लीड के साथ डालें, जैसा कि वे पहले थे। क्या होता है? आपको क्या लगता है ऐसा क्यों हुआ?

 

 

 

 

  1. एलईडी को रोशनी की स्थिति में रखते हुए, आटे के दो टुकड़ों को एक साथ स्पर्श करें। क्या होता है? आपको क्या लगता है ऐसा क्यों हुआ?

 

 

 

 

  1. इसके बाद, प्रवाहकीय आटे के दो टुकड़ों के बीच में इन्सुलेट आटा का एक टुकड़ा डालें और उन्हें इस तरह से जोड़ दें कि वे छू रहे हों। प्रवाहकीय आटे के दो खंडों में डाले गए इंसुलेटिंग आटे को एलईडी के साथ, आपके पास एक ठोस वस्तु है। हालाँकि, एलईडी प्रकाश कर रही है, क्योंकि कोई शॉर्ट सर्किट नहीं हो रहा है। चूंकि इंसुलेटिंग आटा बिजली को इसके माध्यम से बहने नहीं देता है, बिजली एलईडी के माध्यम से जाती है, इसे प्रकाश में लाती है।

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  1. दो या दो से अधिक एल ई डी के साथ एक श्रृंखला सर्किट बनाने के लिए प्रवाहकीय और इन्सुलेट आटा का प्रयोग करें। आप रोशनी के बारे में क्या देखते हैं? तुम्हें ऐसा क्यों लगता है?

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  1. तीन एल ई डी के साथ समानांतर सर्किट बनाने के लिए प्रवाहकीय और इन्सुलेट आटा का प्रयोग करें। आप रोशनी के बारे में क्या देखते हैं? वे श्रृंखला परिपथ में प्रकाश से किस प्रकार भिन्न हैं? तुम्हें ऐसा क्यों लगता है?

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रचनात्मक हो

अब जब आप समझ गए हैं कि एलईडी को बिजली देने और मोटर चलाने के लिए दो प्रकार के आटे का उपयोग कैसे किया जाता है, तो कुछ रचनात्मक बनाने का प्रयास करें। आप एलईडी, मोटर, बजर, पंखे, या आपके शिक्षक द्वारा प्रदान की गई किसी भी अन्य सामग्री का उपयोग कर सकते हैं। आप आंखों की रोशनी वाला जानवर बना सकते हैं, कताई प्रोपेलर के साथ एक हेलीकॉप्टर, या कुछ और जो आप कल्पना कर सकते हैं। एक बार जब आप समाप्त कर लें, तो अपनी रचना को बाकी कक्षा के साथ साझा करें और देखें कि आपके सहपाठियों ने क्या सोचा था। यहाँ कुछ रचनाएँ हैं जो अन्य छात्रों ने बनाई हैं:

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साझा करने के लिए मैट फ्रांसिस, पीएचडी, आईईईई ईस्ट एरिया चेयर, क्षेत्र 5 को धन्यवाद।

पाठ योजना अनुवाद

पूर्णता का डाउनलोड करने योग्य छात्र प्रमाण पत्र