Электрлік қамыр
KEYSIGHT Technologies компаниясының демеушілік сабағы

Бұл сабақта оқушылар өткізгіш және оқшаулағыш қамырды қолдана отырып, электр энергиясы мен контурлар туралы біледі. Бұл қызмет доктор Анн Мари Томас пен оның тобының Сент -Томас университетіндегі жұмысына негізделген.

  • Электр және электр тізбектері туралы негізгі түсініктер.
  • Электр оқшаулау және өткізгіштік туралы түсініктер.
  • Тізбектер қалай құрылады және қысқа тұйықталулар қалай пайда болады.

Жас деңгейлері: 8 - 14

Сабақ жоспарына шолу

Қажетті материалдар

  • Өткізгіш қамыр (төмендегі рецептті қараңыз)
  • Өткізбейтін/оқшаулағыш қамыр (төмендегі рецептті қараңыз)
  • AA батареялары
  • Батареялар терминалдары бар
  • Жарықдиодты шамдар (өлшемі 10 мм ұсынылады)
  • Аллигатор қысқыштары бар сым

Қосымша материалдар (мүмкіндіктер кестесі)

  • Шағын DC тұрақты электр хобби қозғалтқыштары
  • Желдеткіштер, дыбыстық сигналдар және басқа компоненттер

Өткізгіш қамыр рецепті

Құрамы:

  • 1 шыныаяқ суы
  • 1 ⁄ кесе ұн
  • ⁄ кесе тұз
  • 3 ас қасық. тартар Кремі
  • 1 ас қасық. өсімдік майы
  • Тағамдық бояғыш
  1. Орташа мөлшердегі кастрюльде суды 1 стақан ұн, тұз, татар кремі, өсімдік майы мен тағамдық бояғышпен араластырыңыз.
  2. Үздіксіз араластыра отырып, қоспаны орташа отта пісіріңіз.
  3. Қоспа кастрөлдің ортасында шар тәріздес болғанша араластыруды жалғастырыңыз.
  4. Допты аздап ұнтақталған бетке қойыңыз. Қамыр өте ыстық болады. Қолданар алдында оны бірнеше минут суытыңыз.
  5. Қалған 1⁄2 кесе ұнды қажетті консистенцияға жеткенше шарға илеңіз.
  6. Қамырды герметикалық контейнерде сақтаңыз.

Өткізбейтін/оқшаулағыш қамыр рецепті

Құрамы:

  • 1 ⁄ кесе ұн
  • 1⁄2 кесе қант
  • 3 ас қасық. өсімдік майы
  • 1⁄2 кесе су (ионсыздандырылған немесе тазартылған жақсы, бірақ ағын суды қолдануға болады)
  1. Ыдысқа 1 стақан ұн, қант пен майды араластырыңыз.
  2. Аз мөлшерде суды араластырыңыз. Суды қосуды жалғастырыңыз және судың көп бөлігі сіңгенше араластырыңыз.
  3. Қоспа кішкене бөліктердің консистенциясы болғаннан кейін, қоспаны бір түйін пайда болғанша қолыңызбен илеңіз.
  4. Қамырға су құйып, жабысқақ, қамыр тәрізді құрылымы болғанша илеуді жалғастырыңыз.
  5. Қалған ұнның бір бөлігін қосып, қажетті құрылымға жеткенше қамырға илеңіз.
  6. Қамырды герметикалық контейнерде сақтаңыз.

материалдар

  • Құрастыру жинағындағы заттарды қолданыңыз

процесс

  1. Шарды өткізгіш қамырдан бастаңыз. Батарея жинағының сымдарын қамырдың қарама -қарсы жақтарына салыңыз. Қамырға светодиодты салыңыз. Не болатынын қараңыз.
  2. Содан кейін өткізгіш қамырды екі бөлікке бөліңіз. Бір аккумуляторлық сымды қамырдың бір бөлігіне, екіншісін қамырдың екінші бөлігіне салыңыз. Енді, қамырдың бір бөлігіне бір қорғасын бар светодиодты, ал екінші қамырдың екінші бөлігіне салыңыз. Не болатынын қараңыз.
  3. Содан кейін, светодиодты алып тастаңыз және оны бұрыңыз, сымдар қарама -қарсы бағытта. Не болатынын қараңыз. Неліктен бұлай болды деп ойлайсыз, құжат.
  4. Жарықдиодты жарық күйде болғанда, қамырдың екі бөлігін бірге тигізіңіз. Не болатынын қараңыз. Неліктен бұлай болды деп ойлайсыз, құжат.
  5. Өткізгіш қамырдың екі бөлігіне оқшаулағыш қамырдың бір бөлігін қосып, оларды жанасатын етіп бекітіңіз. Жарықдиодты оқшаулағыш қамырдың үстінде және өткізгіш қамырдың екі бөліміне салынған. Жарық диодты шам жанып тұр ма?
  6. Өткізгіш және оқшаулағыш қамырды қолданып, екі немесе одан да көп светодиоды бар тізбекті тізбек құрыңыз. Жарықтардан не байқадыңдар? Неліктен бұлай болды деп ойлайтыныңызды құжаттаңыз.
  7. Үш светодиоды бар параллель тізбек құру үшін өткізгіш және оқшаулағыш қамырды қолданыңыз. Жарықтардан не байқадыңдар? Олардың тізбектегі тізбектегі шамдардан қандай айырмашылығы бар? Неліктен бұлай болды деп ойлайтыныңызды құжаттаңыз.

TED әңгімесі: Анн Мари Томас

Дереккөз: TED YouTube арнасы

Энн Мари Томастың мүсіні

Дереккөз: Сент -Томас университетінің YouTube арнасы

Дизайн шебері

Сіз қамырдан электр өткізгіш туындыларды жобалау және салу бойынша жұмыс істейтін инженерсіз.

критерийлері

  • Қамырдың екі түрін қолдану керек (өткізгіш және өткізбейтін)
    жарықдиодты (с) қосу үшін.

Шектеу

Берілген уақыт ішінде мүсініңізді аяқтаңыз.

  1. Сыныпты 2 командаға бөлу.
  2. Электр қамырының жұмыс парағы мен өткізгіш және өткізбейтін қамырдың рецептерін таратыңыз.
  3. Негізгі ұғымдар бөліміндегі тақырыптарды талқылаңыз.
  4. Инженерлік жобалау үдерісін, жобалау тапсырмасын, критерийлерді, шектеулер мен материалдарды қарастырыңыз. Егер уақыт болса, дизайн тапсырмасын орындамас бұрын «Нақты әлем қосымшаларын» қарап шығыңыз.
  5. Студенттерге миға шабуыл жасауды және олардың дизайнын нобайлауды бастауды нұсқамас бұрын, олардан төмендегілерді ескеруді сұраңыз
    ● Сериялық және параллель тізбектер қалай жұмыс істейді
    ● Өткізгіш және оқшаулағыш материалдардың айырмашылығы
    ● Қысқа тұйықталу дегеніміз не?
    ● Полярлық дегеніміз не?
  6. Әр команданы өз материалдарымен қамтамасыз етіңіз.
  7. Оқушыларға өткізгіш және өткізбейтін (оқшаулағыш) қамыр жасау керек екенін түсіндіру. Олар қамырды жарықдиодты шамдардың көмегімен түрлі схемалар жасау арқылы тексереді.
  8. Олар жобалауға және салуға қанша уақыт кететінін хабарлаңыз (1 сағат ұсынылады).
  9. Уақыттың сақталуын қамтамасыз ету үшін таймерді немесе желідегі секундомерді (кері санау функциясын) қолданыңыз. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). Студенттерге үнемі «уақыт тексерулерін» беріңіз, олар тапсырманы орындауы үшін. Егер олар қиналса, оларды тезірек шешуге әкелетін сұрақтар қойыңыз.
  10. Командалар қамырды жасайды.
  11. Қамырды тестілеу материалдары мен технологиялық бөліміндегі тестілеу қадамдары арқылы тексеріңіз.
  12. Командалар тестілеудің әр қадамының нәтижесін құжаттауы керек.
  13. Сынып ретінде оқушылардың рефлексия сұрақтарын талқылаңыз.

Вариациялар

Шығармашылыққа жету үшін жарықдиодты шамдарды, моторларды, дыбыстық сигналдарды, желдеткіштерді немесе басқа материалдарды қолданыңыз!

тізбектер

Электр тогы өтетін контур тізбек деп аталады. Тізбек аккумулятор сияқты қуат көзінен басталады және сымдар мен электр компоненттері арқылы өтеді (мысалы, шамдар, қозғалтқыштар және т.б.). Схемалардың екі түрі бар - тізбекті тізбектер мен параллель тізбектер.

Робин-Хегг-2019

Тізбек тізбектері

Тізбектелген тізбектер электр тогының өтуіне бір ғана жол береді. Светодиодтары бар тізбектелген тізбекте қуат көзінен алыстағы светодиодтар күңгірт болып көрінеді, себебі оларды қоректендіру үшін электр қуаты аз. Егер светодиоды тізбектей тізбекте күйіп кетсе немесе өшірілсе, одан кейінгі барлық шамдар да сөнеді, себебі қалған шамдардың бір жолы ажыратылады.

Параллель тізбектер

Параллель тізбектер электр тогының бірнеше жолмен өтуіне мүмкіндік береді. Светодиодтары бар параллель тізбекте әр жарық диодтың өз жолымен тікелей ағатын электр энергиясы бар. Әр жарық диоды маңызды емес түрде жарқырай алады
ол қайда, себебі электр энергиясы әр жарық диодқа тікелей жетеді. Сонымен қатар, параллель тізбекте бір жарық жанып кетсе немесе өшірілсе, қалғандары жарқырай береді.

Өткізгіш және оқшаулағыш материалдар

Өткізгіш материалдар: олар арқылы электр тогының өтуіне мүмкіндік береді. Электр тогын өткізетін кейбір материалдар туралы ойлана аласыз ба?

Оқшаулағыш материалдар: олар арқылы электр тогының өтуіне жол бермеңіз. Кейбір оқшаулағыш материалдар туралы ойлана аласыз ба? Оқшаулау қарсылықпен өлшенеді. Материал неғұрлым оқшаулағыш болса, соғұрлым оның қарсылығы болады. Сіз жұмыс істейтін оқшаулағыш қамыр резистивті болып табылады, яғни ол арқылы электр қуаты аз өтуі мүмкін. Оқшаулағыштар электр қуатын бөгейтін қабырға ретінде әрекет етеді.

қысқа тұйықталу

Робин-Хегг-2019

Қысқа тұйықталу бір -біріне тиюі тиіс емес сымдар тиіп кеткенде болады. Сондықтан светодиод бір бөлікке немесе өткізгіш қамырға салынған кезде жанбайды
бір -біріне тиетін өткізгіш қамырдың екі бөлігі.

Полярлық

Тізбектегі ток ағынының бағыты полярлық деп аталады. Бұл әрекетте аккумулятор батареясының қызыл сымы - оң полюс, ал қара сым - теріс полюс. Кейбір электронды компоненттердің оң және теріс жақтары бар және олар жұмыс істеу үшін дұрыс бағытта бекітілуі керек.

Бұл әрекеттегі светодиодтардың әрқайсысында екі сым бар, біреуі қысқа, біреуі ұзын. Ұзын жетекші оң жаққа, ал қысқа қорғасын теріс жағына өтеді.

Оқушылардың рефлексиясы (инженерлік дәптер)

  1. Электр әрқашан ең аз қарсылық жолын алады. 1 -қадамда, сіздің ойыңызша, неге светодиод бір бөлікке өткізгіш қамырға салынған кезде жанбады? 4 -қадамда, өткізгіш қамырдың екі бөлігі бір -біріне тигенде, светодиод неге өшеді деп ойлайсыз?
  2. Өткізгіш қамыр су, ұн, тұз, татар кремі мен өсімдік майынан жасалған. Оқшаулағыш қамыр су, ұн, қант және өсімдік майынан жасалған. Қалай ойлайсыз, бір қамыр электр тогын өткізеді, ал екіншісі өткізбейді?
  3. Басқа қандай материалдар өткізгіш деп ойлайсыз?
  4. Басқа қандай материалдар оқшаулағыш деп ойлайсыз?

Уақытты өзгерту

Сабақты егде жастағы оқушылар үшін 1 сыныптың ішінде жасауға болады. Алайда, оқушылардың асықпауына көмектесу үшін және оқушылардың жетістіктерін қамтамасыз ету үшін (әсіресе кіші жастағы оқушылар үшін) сабақты екі кезеңге бөліп, оқушыларға миға шабуыл жасауға, ойларын тексеруге және олардың дизайнын аяқтауға көбірек уақыт беріңіз. Келесі сабақ кезеңінде тестілеу мен қорытынды жасаңыз.

тізбектер

Тізбек - бұл электр тогы өтетін цикл. Тізбек аккумулятор сияқты қуат көзінен басталады және сымдар мен электр компоненттері арқылы өтеді (мысалы, шамдар, қозғалтқыштар және т.б.). Схемалардың екі түрі бар - тізбекті тізбектер және параллель тізбектер.

Тізбек тізбектері электр энергиясының бір ғана жолмен өтуіне мүмкіндік береді. Светодиодтары бар тізбектелген тізбекте қуат көзінен алыстағы светодиодтар күңгірт болып көрінеді, себебі оларды қоректендіру үшін электр қуаты аз. Егер светодиоды тізбектей тізбекте күйіп кетсе немесе өшірілсе, одан кейінгі барлық шамдар да сөнеді, себебі қалған шамдардың бір жолы ажыратылады. 

robin-hegg-2019 (2)

Параллель тізбектер электр тогының бірнеше жолмен өтуіне мүмкіндік береді. Светодиодтары бар параллель тізбекте әр жарық диодтың өз жолымен тікелей ағатын электр энергиясы бар. Әрбір жарық диоды қай жерде болмасын жарқырай алады, өйткені электр қуаты әр жарықдиодқа тікелей жетеді. Сонымен қатар, параллель тізбекте бір жарық жанып кетсе немесе өшірілсе, қалғандары жарқырай береді.

Өткізгіштік және оқшаулау

Электр тогын өткізетін материалдар - олар арқылы электр энергиясының өтуіне мүмкіндік беретін - өткізгіш деп аталады. Өткізгіш материал

als схемаларды құру үшін пайдаланылуы мүмкін. Бұл металл сымды немесе жеміс -жидек, картоп және тіпті қамыр сияқты ерекше заттарды қолдануды білдіруі мүмкін. Сіз өткізетін қамырда қамырдағы тұз Na+ және Cl-иондарына ыдырау арқылы электр энергиясын өткізуге көмектеседі.

Олар арқылы электр энергиясының өтуіне жол бермейтін материалдар оқшаулағыш деп аталады. Оқшаулау қарсылықпен өлшенеді. Материал неғұрлым оқшаулағыш болса, соғұрлым оның қарсылығы болады. Сіз жұмыс істейтін оқшаулағыш қамыр резистивті болып табылады, яғни ол арқылы электр қуаты аз өтуі мүмкін.

Оқшаулағыштар электр қуаты үшін қабырға ретінде әрекет етеді. Электр тогы оқшаулағышпен тоқтатылады немесе оны айналып өтуге тура келеді. Оқшаулағыш қамыр электр тогын өткізбейтіндіктен, оны өткізгіш қамырды ажыратуға және электр энергиясын светодиодтар мен қозғалтқыштар сияқты басқа электр компоненттері арқылы өтуге мәжбүр етуге болады.

Қарсылық белгілі бір компонентке электр энергиясының түсуін бәсеңдетуге көмектесу үшін де маңызды. Фо

robin-hegg-2019 (3)

Мысалы, өткізгіш қамыр электр тогының ол арқылы өтуіне мүмкіндік береді, сонымен қатар қарсылық береді. Бұл аккумулятордан светодиодқа электр энергиясының түсуін бәсеңдетуге көмектеседі. Егер жарықдиодты аккумуляторға тікелей қосу керек болса, онда жарық диоды жанып кетеді.

қысқа тұйықталу

Электр әрқашан ең аз қарсылық жолын алады. Төзімді материалдан баяу өтудің орнына, электр жарығы жарықдиодты, қозғалтқыш, сым немесе басқа өткізгіш материал сияқты өткізгіш зат арқылы өтеді. Осылайша оқшаулағыш материалдарды электр энергиясын өзгертуге және сіз өтетін компоненттер арқылы жылжытуға болады.

Егер светодиод сияқты электр компонентінің айналасында кедергі аз болса, онда электр светодиодты айналып өтіп, ең аз қарсылық жолына түседі. Бұл қысқа тұйықталу деп аталады. Сондықтан жарық диодты өткізгіш қамырдың бір бөлігіне салынған

  • дирижер: Электр тогының ол арқылы өтуіне мүмкіндік беретін материал.
  • Инсулатор: Электр тогының ол арқылы өтуіне жол бермейтін материал.
  • қарсыласу: Оқшаулау қарсылықпен өлшенеді. Материал неғұрлым оқшаулағыш болса, соғұрлым оның қарсылығы болады.
  • Circuit: Электр тогы өтетін цикл. Тізбек аккумулятор сияқты қуат көзінен басталады және сымдар мен электр компоненттері арқылы өтеді (мысалы, шамдар, қозғалтқыштар және т.б.).
  • Тізбек тізбегі: Электр тогының бір жолмен өтуіне мүмкіндік береді.
  • Параллель тізбек: Электр тогының бірнеше жолмен өтуіне мүмкіндік береді.
  • қысқа тұйықталу: Бір -бірімен жанаспайтын сымдар тиіп тұрғанда.

Интернет қосылымдары

Ұсынылған оқу

  • Балаларға арналған электроника: қарапайым тізбектермен ойнаңыз және электрмен тәжірибе жасаңыз! (ISBN: 978-1593277253)
  • Жаңадан бастаушыларға арналған схема: жарық, дыбыс және тағы басқалары бар тоғыз қарапайым жоба! (ISBN: 978-1593279042)
  • Squishy схемаларын құру (ISBN: 978-1634727235)
  • Makerspace жобаларының үлкен кітабы: жасаушыларды тәжірибе жасауға, жасауға және үйренуге шабыттандыру (ISBN: 978-1259644252)

Жазу әрекеті

Бұл жұмыста сіз электр тогын өткізе алатын материалды қолдана отырып объектілер саласыз. Бұл сізге шамдарды, қозғалтқыштарды, желдеткіштерді және басқа электр элементтерін жасауға мүмкіндік береді. Крис Туан, Линкольн штатындағы Небраска университетінің инженер -құрылысшысы, мұз бен қарды ерітетін жолдар мен тротуарлар жасауға болатын өткізгіш бетон жасаудың формуласын жасады. Егер сіз өткізгіш материалдардан ғимарат тұрғыза алсаңыз, оның электрлік қасиеттерін қалай қолданар едіңіз?

Оқу бағдарламасы шеңберіне сәйкестендіру

Ескерту: Бұл сериядағы барлық сабақ жоспарлары информатика пәні мұғалімдерінің ассоциациясы K-12 информатика стандарттарына, АҚШ-тың математиканың жалпыға ортақ мемлекеттік стандарттарына, сондай-ақ егер математика мұғалімдерінің ұлттық кеңесі үшін мектеп стандарттарына сәйкес келсе. Ұлттық зерттеу кеңесі шығарған математика, технологиялық білім беру халықаралық қауымдастығының технологиялық сауаттылық стандарттары және АҚШ -тың ұлттық ғылыми білім беру стандарттары.

Жаңа ұрпақтың ғылыми стандарттары

Түсінгенін көрсете алатын оқушылар біледі

  • 3-5-ETS1-1. Материалға, уақытқа немесе шығынға жету үшін шектеулер мен шектеулерді қамтитын қажеттілікті немесе қажеттілікті көрсететін қарапайым дизайн мәселесін анықтаңыз.
  • 3-5-ETS1-2. Мәселенің критерийлері мен шектеулеріне қаншалықты сәйкес келетініне байланысты мәселенің бірнеше ықтимал шешімдерін жасаңыз және салыстырыңыз.
  • 3-5-ETS1-3. Модельдің немесе прототиптің аспектілерін анықтау үшін айнымалылар бақыланатын және сәтсіздік нүктелері қарастырылатын әділ сынақтарды жоспарлаңыз және өткізіңіз.
    жақсартылған.
  • 4-PS3-2. Дыбыс, жарық, жылу және электр тогы арқылы энергияны бір жерден екінші жерге тасымалдауға болатынын дәлелдеу үшін бақылау жасаңыз
  • 4-PS3-4. Түрлендіретін құрылғыны жобалауға, сынауға және жетілдіруге ғылыми идеяларды қолданыңыз
    энергия бір түрден екінші түрге өтеді.
  • MS-ETS1-1. Дизайн мәселесінің критерийлері мен шектеулерін жеткілікті түрде анықтаңыз
    тиісті ғылыми ескере отырып, табысты шешуді қамтамасыз ету дәлдігі
    ықтимал шешімдерді шектейтін адамдарға және табиғи ортаға принциптер мен ықтимал әсерлер.
  • MS-ETS1-2. Жүйелі процесті қолдана отырып, бәсекелес дизайн шешімдерін бағалаңыз
    мәселенің критерийлері мен шектеулеріне қаншалықты сәйкес келетінін анықтау.
  • MS-ETS1-3. Сәйкестік критерийлеріне сәйкес келу үшін жаңа шешімге біріктіруге болатын ең жақсы сипаттамаларды анықтау үшін бірнеше конструкторлық шешімдердің ұқсастықтары мен айырмашылықтарын анықтау үшін тесттердегі деректерді талдаңыз.
  • MS-ETS1-4. Ұсынылатын объектіні, құралды немесе процесті қайталанатын тестілеуге және модификациялауға арналған деректерді генерациялау моделін жасаңыз, осылайша оңтайлы дизайнға қол жеткізуге болады.

Технологиялық сауаттылық стандарттары - барлық ғасырлар

  • 8 тарау - Дизайн атрибуттары
    • Дизайн анықтамалары
    • Дизайнға қойылатын талаптар
  • 9 тарау - Инженерлік жобалау
    • Инженерлік жобалау процесі
    • Шығармашылық және барлық идеяларды ескеру
    • Models
  • 10 -тарау - Проблемаларды шешуде ақауларды жоюдың, зерттеулер мен әзірлемелердің, өнертабыстар мен тәжірибелердің рөлі
    • Ақаулық себебін іздеу және түзету
    • Жаңашылдық пен өнертабыс
    • Тәжірибе жасау
  • 11 тарау - Дизайн процесін қолдану
    • Ақпарат жинау
    • Шешімді елестету
    • Шешімдерді тексеру және бағалау
    • Дизайнды жақсарту
  • 16 тарау - Энергетика және энергетикалық технологиялар
    • Энергия әр түрлі формада келеді
    • Құралдар, машиналар, бұйымдар мен жүйелер

тізбектер

Тізбек - бұл электр тогы өтетін цикл. Тізбек аккумулятор сияқты қуат көзінен басталады және сымдар мен электр компоненттері арқылы өтеді (мысалы, шамдар, қозғалтқыштар және т.б.). Схемалардың екі түрі бар - тізбекті тізбектер мен параллель тізбектер.

Тізбек тізбектері электр энергиясының бір ғана жолмен өтуіне мүмкіндік береді. Светодиодтары бар тізбектелген тізбекте қуат көзінен алыстағы светодиодтар күңгірт болып көрінеді, себебі оларды қоректендіру үшін электр қуаты аз. Егер светодиоды тізбектей тізбекте күйіп кетсе немесе өшірілсе, одан кейінгі барлық шамдар да сөнеді, себебі қалған шамдардың бір жолы ажыратылады.

Робин-Хегг-2019

 

Параллель тізбектер электр тогының бірнеше жолмен өтуіне мүмкіндік береді. Светодиодтары бар параллель тізбекте әр жарық диодтың өз жолымен тікелей ағатын электр энергиясы бар. Әрбір жарық диоды қай жерде болмасын жарқырай алады, өйткені электр қуаты әр жарықдиодқа тікелей жетеді. Сонымен қатар, параллель тізбекте бір жарық жанып кетсе немесе өшірілсе, қалғандары жарқырай береді.

Робин-Хегг-2019

 

Өткізгіштік және оқшаулау

Электр тогын өткізетін материалдар - олар арқылы электр энергиясының өтуіне мүмкіндік беретін - өткізгіш деп аталады. Тізбектерді құру үшін өткізгіш материалдарды қолдануға болады. Бұл металл сымды немесе жеміс -жидек, картоп және тіпті қамыр сияқты ерекше заттарды қолдануды білдіруі мүмкін. Сіз қолданатын өткізгіш қамырда қамырдағы тұз Na+ және Cl-иондарына ыдырау арқылы электр энергиясын өткізуге көмектеседі.

Олар арқылы электр энергиясының өтуіне жол бермейтін материалдар оқшаулағыш деп аталады. Оқшаулау қарсылықпен өлшенеді. Материал неғұрлым көп оқшауланса, соғұрлым оның қарсылығы болады. Сіз жұмыс істейтін оқшаулағыш қамыр резистивті болып табылады, яғни ол арқылы электр қуаты аз өтуі мүмкін.

Оқшаулағыштар электр қуаты үшін қабырға ретінде әрекет етеді. Электр оқшаулағышпен тоқтатылады немесе айналадан шығудың жолын табу керек. Оқшаулағыш қамыр электр тогын өткізбейтіндіктен, оны өткізгіш қамырды ажыратуға және электр энергиясын светодиодтар мен қозғалтқыштар сияқты басқа электр компоненттері арқылы өтуге мәжбүр етуге болады.

Қарсылық белгілі бір компонентке электр энергиясының түсуін бәсеңдетуге көмектесу үшін де маңызды. Мысалы, өткізгіш қамыр электр тогының ол арқылы өтуіне мүмкіндік береді, сонымен қатар қарсылық береді. Бұл аккумулятордан светодиодқа электр энергиясының түсуін бәсеңдетуге көмектеседі. Егер жарықдиодты аккумуляторға тікелей қосу керек болса, онда жарық диоды жанып кетеді.

қысқа тұйықталу

Электр әрқашан ең аз қарсылық жолын алады. Төзімді материалдан баяу өтудің орнына, электр жарығы жарықдиодты, қозғалтқыш, сым немесе басқа өткізгіш материал сияқты өткізгіш зат арқылы өтеді. Осылайша оқшаулағыш материалдарды электр энергиясын өзгертуге және сіз қалаған компоненттер арқылы жылжытуға болады.

Егер светодиод сияқты электрлік компоненттің айналасында кедергі аз болса, онда электр тогы светодиодты айналып өтіп, ең аз қарсылық жолына түседі. Бұл қысқа тұйықталу деп аталады. Сондықтан жарық диодты бір өткізгіш қамырға немесе екі бөлікке өткізгіш қамырға салады, содан кейін олар бір -біріне тиеді, светодиод жанбайды.

Полярлық

Электр тогы энергия көзінің оң полюсінен теріс полюске өтеді. Тізбектегі ток ағынының бағыты полярлық деп аталады. Бұл әрекетте аккумулятор батареясының қызыл сымы - оң полюс, ал қара сым - теріс полюс. Кейбір электронды компоненттердің оң және теріс жақтары бар және олар жұмыс істеу үшін дұрыс бағытта бекітілуі керек. Сіз жұмыс істейтін светодиодтарда екі сым бар, біреуі қысқа, біреуі ұзын. Ұзын жетекші оң жаққа, ал қысқа қорғасын теріс жағына өтеді. Егер жарық диоды дұрыс емес бағытта бекітілсе, ол бұрылмайынша жанбайды. Қозғалтқыштар екі жаққа бекітілгенде жұмыс істейді. Дегенмен, электр қозғалыс білігінің айналу бағытын анықтайтын бағыт электр болады.

Бұл әрекетте сіз жас кезіңіздегідей қамырдан жасалған бұйымдар жасайсыз. Тек осы туындылар электр тогын өткізе алады, бұл сізге схемалар құруға және шамдар, қозғалтқыштар және басқалар сияқты мүмкіндіктерді қосуға мүмкіндік береді. Сіз қамырдың екі түрімен жұмыс жасайсыз. Бір қамыр (түрлі -түсті) өткізгіш болып табылады және ол арқылы электр тогының өтуіне мүмкіндік береді. Екіншісі (ақ) оқшаулағыш болып табылады және ол арқылы электр энергиясына жол бермейді. Сіз қамырдың екі түрін және олардың схемаларды құру үшін қалай жұмыс істейтінін зерттеуден бастайсыз. Содан кейін сіз шығармашылықпен айналыса аласыз.

Практикалық схемалар/Қамырыңызбен танысу

  1. Шарды өткізгіш қамырдан бастаңыз. Батарея жинағының сымдарын қамырдың қарама -қарсы жақтарына салыңыз. Қамырға светодиодты салыңыз. Не болады?

    Робин-Хегг-2019

 

 

 

 

  1. Содан кейін өткізгіш қамырды екі бөлікке бөліңіз. Бір аккумуляторлық сымды қамырдың бір бөлігіне, екіншісін қамырдың екінші бөлігіне салыңыз. Енді қамырдың бір бөлігіне бір қорғасын бар светодиодты, ал екінші қамырдың екінші бөлігіне салыңыз. Не болады?

    Робин-Хегг-2019

 

 

 

 

 

  1. Содан кейін, светодиодты алып тастаңыз және оны айналдырыңыз, содан кейін оны қамырдың екі бөлігіне бұраңыз, олар бұрынғыға қарама -қарсы бағытта. Не болады? Неліктен болды деп ойлайсыз?

 

 

 

 

  1. Жарықдиодты жарық күйде болғанда, қамырдың екі бөлігін бірге тигізіңіз. Не болады? Неліктен болды деп ойлайсыз?

 

 

 

 

  1. Әрі қарай, өткізгіш қамырдың екі бөлігінің арасына оқшаулағыш қамырды салыңыз да, оларды жанасатын етіп бекітіңіз. Өткізгіш қамырдың екі бөліміне салынған оқшаулағыш қамырды жарықтандыратын жарықдиодты жарықтандыру көмегімен сізде бір қатты зат болады. Жарық диоды жануда, себебі қысқа тұйықталу болмайды. Оқшаулағыш қамыр электр тогының ол арқылы өтуіне жол бермейтіндіктен, оның орнына жарық диодты жарықтандырғыш арқылы өтеді.

    Робин-Хегг-2019

 

 

 

 

 

  1. Өткізгіш және оқшаулағыш қамырды қолданып, екі немесе одан да көп светодиоды бар тізбекті тізбек құрыңыз. Жарықтардан не байқадыңдар? Неліктен бұлай деп ойлайсың?

    Робин-Хегг-2019

 

 

 

 

 

 

  1. Үш светодиоды бар параллель тізбек құру үшін өткізгіш және оқшаулағыш қамырды қолданыңыз. Жарықтардан не байқадыңдар? Олардың тізбектегі тізбектегі шамдардан қандай айырмашылығы бар? Неліктен бұлай деп ойлайсың?

    Робин-Хегг-2019

 

 

 

 

  

Шығармашылықты алыңыз

Енді сіз қамырдың екі түрін светодиоды қосу және моторды қалай пайдалану керектігін түсінсеңіз, шығармашылық нәрсе жасауға тырысыңыз. Сіз жарықдиодты, қозғалтқыштарды, дыбыстық сигналдарды, желдеткіштерді немесе мұғалім берген басқа материалдарды пайдалана аласыз. Сіз көзді жанып тұрған жануарды, айналатын винті бар тікұшақты немесе өзіңіз ойлаған басқа нәрсені жасай аласыз. Сіз аяқтағаннан кейін, өз туындыңызды сыныптың қалған мүшелерімен бөлісіңіз және сыныптастарыңыз не ойлағанын көріңіз. Міне, басқа студенттер жасаған бірнеше туындылар:

Робин-Хегг-2019

Робин-Хегг-2019

Робин-Хегг-2019

Робин-Хегг-2019

Бөліскені үшін 5 -ші аймақ, IEEE шығыс аймағының төрайымы, Ph.D докторы Мэтт Фрэнсиске рахмет.

Сабақ жоспарының аудармасы

Жүктелетін студентті бітіргені туралы куәлік