इलेक्ट्रिक पीठ
KEYSIGHT तंत्रज्ञानाद्वारे प्रायोजित धडा

या धड्यात विद्यार्थी सर्जनशील विद्युत निर्मितीसाठी प्रवाहकीय आणि इन्सुलेटिंग पीठ वापरुन विद्युत आणि सर्किटबद्दल शिकतील. सेंट अ‍ॅडमॅरी थॉमस आणि सेंट थॉमस विद्यापीठातील तिच्या टीमच्या कार्यावर आधारित ही क्रियाकलाप आहे.

  • वीज आणि इलेक्ट्रिकल सर्किटच्या मूलभूत संकल्पना.
  • इलेक्ट्रिकल इन्सुलेशन आणि प्रवाहकीय संकल्पना.
  • सर्किट कसे तयार करावे आणि शॉर्ट सर्किट्स कशा होतात.

वय पातळी: 8 - 14

धडा योजनेचे विहंगावलोकन

आवश्यक साहित्य

  • प्रवाहकीय पीठ (खाली कृती पहा)
  • नॉन-कंडक्टिव / इन्सुलेटिंग कणिक (खाली कृती पहा)
  • एए बॅटरी
  • टर्मिनलसह बॅटरी पॅक
  • एलईडी (10 मिमी आकाराची शिफारस केलेले)
  • अ‍ॅलिगेटर क्लिपसह वायर

पर्यायी साहित्य (संभाव्य सारणी)

  • मिनी डीसी इलेक्ट्रिक छंद मोटर्स
  • चाहते, बजर आणि इतर घटक

प्रवाहकीय कणकेची कृती

साहित्य:

  • 1 कप पाणी
  • 1 1-2 कप पीठ
  • १-⁄ कप मीठ
  • 3 चमचे. टार्टरची मलई
  • 1 टेस्पून. तेल
  • खाद्य रंग
  1. मध्यम आकाराच्या भांड्यात 1 कप पीठ, मीठ, टार्टरची क्रीम, तेल आणि खाद्य रंग मिसळा.
  2. सतत ढवळत असताना मध्यम आचेवर मिश्रण शिजू द्यावे.
  3. मिश्रण भांड्याच्या मध्यभागी गोल होईपर्यंत ढवळत राहा.
  4. बॉल हलके फ्लोअर केलेल्या पृष्ठभागावर ठेवा. कणिक खूप गरम होईल. हाताळण्यापूर्वी काही मिनिटे थंड होऊ द्या.
  5. उरलेल्या १-२ कप पिठात इच्छित सुसंगतता येईपर्यंत मळून घ्या.
  6. कणिक वायूच्या कंटेनरमध्ये ठेवा.

नॉन-कंडक्टिव / इन्सुलेटिंग डफ रेसिपी

साहित्य:

  • 1 1-2 कप पीठ
  • 1-2 कप साखर
  • 3 टेस्पून. तेल
  • १-२ कप पाणी (डीओनाइज्ड किंवा डिस्टिल्ड हे सर्वोत्तम आहे, परंतु नळाचे पाणी वापरले जाऊ शकते)
  1. एका भांड्यात 1 कप मैदा, साखर आणि तेल मिसळा.
  2. थोड्या प्रमाणात पाण्यात नीट ढवळून घ्यावे. पाणी जोडत जा आणि बहुतेक पाणी शोषत नाही तोपर्यंत नीट ढवळून घ्यावे.
  3. मिश्रण लहान, विभक्त गठ्ठाची सुसंगतता झाल्यावर, ते मिश्रण एकत्र करून आपल्या हाताने मळणी करा.
  4. कणिकात पाणी घाला आणि त्यात चिकट, कणिक सारखी पोत मिळेपर्यंत मळून घ्या.
  5. उरलेले थोडे पीठ घाला आणि इच्छित पोत गाठल्याशिवाय ते मळून घ्या.
  6. हवाबंद कंटेनरमध्ये पीठ ठेवा.

साहित्य

  • बिल्ड किटमधील वस्तू वापरा

प्रक्रिया

  1. प्रवाहकीय पिठाच्या एका बॉलपासून प्रारंभ करा. कणिकच्या विरुद्ध बाजूंमध्ये बॅटरी पॅक वायर घाला. पीठात एक एलईडी घाला. काय होते ते पहा.
  2. पुढे, प्रवाहकीय पीठ दोन तुकडे करा. एक बॅटरी पॅक वायर एका पीठाच्या तुकड्यात आणि दुसर्‍या पीठाच्या तुकड्यात घाला. आता पीठाच्या एका तुकड्यात एक लीड आणि एलईडी घाला. काय होते ते पहा.
  3. पुढे, एलईडी काढा आणि त्यास उलट दिशेने सरकवा. काय होते ते पहा. असे का घडले असावे असे दस्तऐवज.
  4. पेटविलेल्या स्थितीत एलईडीसह, पीठाच्या दोन तुकड्यांना स्पर्श करा. काय होते ते पहा. असे का घडले असावे असे दस्तऐवज.
  5. प्रवाहकीय पीठाच्या दोन तुकड्यांमध्ये इन्सुलेटिंग कणिकचा एक तुकडा जोडा आणि त्यांना जोडा जेणेकरून त्यांना स्पर्श होईल. एलईडीने इन्सुलेटिंग कणिक स्ट्रॅडलिंगसह आणि प्रवाहकीय कणिकच्या दोन विभागात घाला. एलईडी लाइटिंग अप आहे?
  6. दोन किंवा अधिक एलईडीसह मालिका सर्किट तयार करण्यासाठी प्रवाहकीय आणि इन्सुलेटिंग कणिक वापरा. दिव्यांबद्दल तुम्हाला काय दिसते? आपल्याला असे का वाटले याचा दस्तऐवज.
  7. तीन एलईडीसह समांतर सर्किट तयार करण्यासाठी प्रवाहकीय आणि इन्सुलेटिंग कणिक वापरा. दिव्यांबद्दल तुम्हाला काय दिसते? ते मालिका सर्किटमधील दिवेंपेक्षा वेगळे कसे आहेत? आपल्याला असे का वाटले याचा दस्तऐवज.

टेड टॉक: अ‍ॅनमॅरी थॉमस

स्रोत: टेड यूट्यूब चॅनेल

अ‍ॅनमॅरी थॉमसचे स्क्विशी सर्किट शिल्प

स्रोत: सेंट थॉमस युट्यूब युनिव्हर्सिटी

डिझाइन आव्हान

आपण पीठ बाहेर वीज निर्मिती सर्जन डिझाइन आणि तयार करण्याचे काम करणारे अभियंता आहात.

मापदंड

  • दोन प्रकारचे पीठ वापरणे आवश्यक आहे (प्रवाहकीय आणि नॉन-प्रवाहकीय)
    एलईडी (ली) ला.

मर्यादा

दिलेल्या वेळेत आपले शिल्पकला पूर्ण करा.

  1. 2 च्या संघात वर्ग तोडणे.
  2. प्रवाहकीय आणि नॉन-कंडक्टिव्ह पीठासाठी इलेक्ट्रिक डफ वर्कशीट आणि पाककृती द्या.
  3. पार्श्वभूमी संकल्पना विभागात विषयांवर चर्चा करा.
  4. अभियांत्रिकी डिझाइन प्रक्रिया, डिझाइन आव्हान, निकष, निर्बंध आणि साहित्य यांचे पुनरावलोकन करा. जर वेळ परवानगी देत ​​असेल तर डिझाइन आव्हान आयोजित करण्यापूर्वी “वास्तविक जागतिक अनुप्रयोग” चे पुनरावलोकन करा.
  5. विद्यार्थ्यांना त्यांच्या डिझाइनचे मंथन करणे आणि त्यांचे रेखाटन करण्यास प्रारंभ करण्यापूर्वी त्यांना पुढील गोष्टी विचारण्यास सांगा
    Series मालिका आणि समांतर सर्किट्स कशा कार्य करतात
    Duc वाहक आणि इन्सुलेट सामग्रीमध्ये फरक
    Short शॉर्ट सर्किट म्हणजे काय?
    Lar ध्रुवपणा म्हणजे काय?
  6. प्रत्येक संघाला त्यांची सामग्री द्या.
  7. विद्यार्थ्यांनी प्रवाहकीय आणि नॉन-प्रवाहकीय (इन्सुलेटिंग) पीठ करणे आवश्यक आहे हे समजावून सांगा. ते एलईडी दिवे वापरून वेगवेगळे सर्किट तयार करुन पीठाची चाचणी घेतील.
  8. त्यांना किती वेळ रचना आणि तयार करावा लागेल याची घोषणा करा (1 तासाची शिफारस केलेली).
  9. तुम्ही वेळेवर राहता याची खात्री करण्यासाठी टायमर किंवा ऑन-लाइन स्टॉपवॉच (काउंट डाउन वैशिष्ट्य) वापरा. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). विद्यार्थ्यांना नियमित "वेळ तपासा" द्या जेणेकरून ते कार्य करत राहतील. जर ते संघर्ष करत असतील, तर असे प्रश्न विचारा जे त्यांना जलद समाधानाकडे नेतील.
  10. संघ त्यांचे पीठ तयार करतात.
  11. चाचणी सामग्री आणि प्रक्रिया विभागातील चाचणी चरणांचा वापर करून कणिकची चाचणी घ्या.
  12. कार्यसंघांनी प्रत्येक चाचणी चरणाचे निकाल दस्तऐवजीकरण करावे.
  13. एक वर्ग म्हणून, विद्यार्थ्यांच्या प्रतिबिंबित प्रश्नांची चर्चा करा.

विविधता

सर्जनशील होण्यासाठी एलईडी दिवे, मोटर्स, बझर, चाहते किंवा इतर कोणतीही सामग्री वापरा!

सर्किट्स

वीज ज्या लूपमधून वाहते त्यास सर्किट म्हणतात. सर्किट उर्जा स्त्रोतांपासून सुरू होते, जसे की बॅटरी, आणि तारा आणि विद्युतीय घटकांमधून वाहते (जसे की दिवे, मोटर्स इ.). दोन प्रकारचे सर्किट आहेत - मालिका सर्किट आणि समांतर सर्किट्स.

रॉबिन-हेग -2019

मालिका सर्किट्स

मालिका सर्किट केवळ विद्युत्मार्गावरुन जाणारा एक मार्ग परवानगी देते. एलईडीसह मालिका असलेल्या सर्किटमध्ये, उर्जा स्त्रोताच्या अधिक एलईडी मंद दिसतील, कारण त्यांना उर्जा देण्यासाठी कमी वीज उपलब्ध आहे. जर एखादी एलईडी जळत असेल किंवा मालिका सर्किटमध्ये काढून टाकली गेली असेल तर त्या नंतरचे सर्व दिवेदेखील बाहेर पडतील कारण उर्वरित दिवे करण्याचा एक मार्ग खंडित होईल.

समांतर सर्किट्स

समांतर सर्किट्स विजेसाठी एकाधिक पथांना वाहून जाण्यास परवानगी देतात. एलईडीसह समांतर सर्किटमध्ये, प्रत्येक एलईडीकडे थेट त्याच्या स्वत: च्या मार्गावर वीज वाहते. प्रत्येक एलईडी चमकत नाही चमकत नाही
ते कुठे आहे, कारण वीज थेट प्रत्येक एलईडीपर्यंत पोहोचत आहे. तसेच, समांतर सर्किटमध्ये, जर एक प्रकाश जळत असेल किंवा काढला गेला तर, इतर चमकत राहतील.

प्रवाहकीय आणि इन्सुलेट सामग्री

वाहक साहित्य: त्यांच्याद्वारे वीज वाहू द्या. आपण वीज वापरणार्‍या काही साहित्याबद्दल विचार करू शकता?

इन्सुलेटिंग मटेरियलः त्यांच्यामधून वीज वाहू देऊ नका. आपण काही इन्सुलेटिंग साहित्याबद्दल विचार करू शकता? इन्सुलेशन प्रतिरोधात मोजले जाते. एखाद्या सामग्रीला जितके इन्सुलेट केले जाईल तितके प्रतिकार होते. आपण ज्या इन्सुलेटिंग पीठसह कार्य कराल ते प्रतिरोधक आहे, म्हणजे त्यातून थोड्या प्रमाणात वीज वाहू शकते. इन्सुलेटर एक भिंत म्हणून कार्य करतात जी विद्युत रोखते.

शॉर्ट सर्किट

रॉबिन-हेग -2019

शॉर्ट सर्किट जेव्हा तारा एकमेकांच्या संपर्कात येऊ नयेत तेव्हा होतात. म्हणूनच जेव्हा प्रवाहकीय पीठाच्या एका तुकड्यात किंवा आत घातला जातो तेव्हा एलईडी प्रकाशात पडणार नाही
वाहक कणकेचे दोन तुकडे जे नंतर एकमेकांना स्पर्श करतात.

ध्रुवीयपणा

सर्किटमधील वर्तमान प्रवाहाच्या दिशेस ध्रुवपणा म्हणतात. या क्रियाकलापात, बॅटरी पॅकवरील लाल वायर सकारात्मक ध्रुव आहे आणि काळा वायर नकारात्मक ध्रुव आहे. काही इलेक्ट्रॉनिक घटकांची देखील सकारात्मक आणि नकारात्मक बाजू असते आणि कार्य करण्यासाठी योग्य दिशेने त्यास जोडले जाणे आवश्यक आहे.

या क्रियाकलापातील एलईडीकडे प्रत्येकी दोन लीड्स आहेत, एक लहान आणि एक लांब. लांब आघाडी सकारात्मक बाजूकडे जाते आणि लहान आघाडी नकारात्मक बाजूकडे जाते.

विद्यार्थ्यांचे प्रतिबिंब (अभियांत्रिकी नोटबुक)

  1. वीज नेहमीच कमीतकमी प्रतिकाराचा मार्ग घेते. चरण 1 मध्ये, प्रवाहकीय पीठाच्या एका तुकड्यात जेव्हा एलईडी लावला गेला नाही तेव्हा आपणास असे का वाटले आहे? चरण 4 मध्ये, प्रवाहकीय पीठाच्या दोन तुकड्यांना एकमेकांना स्पर्श झाल्यास एलईडी बंद का होता असे आपल्याला वाटते?
  2. प्रवाहकीय पीठ पाणी, पीठ, मीठ, टार्टरची मलई आणि वनस्पती तेलापासून बनलेले आहे. इन्सुलेटिंग कणिक हे पाणी, मैदा, साखर आणि वनस्पती तेलापासून बनलेले आहे. आपणास काय वाटते की एका पीठामुळे विद्युत चालवते आणि दुसरे नाही?
  3. आपणास असे वाटते की कोणती वाहक प्रवाहकीय आहेत?
  4. आपणास असे वाटते की कोणती इतर सामग्री इन्सुलेट करीत आहे?

वेळ बदल

जुन्या विद्यार्थ्यांसाठी धडा 1 वर्ग कालावधीत केला जाऊ शकतो. तथापि, विद्यार्थ्यांना घाई होण्यापासून मदत करण्यासाठी आणि विद्यार्थ्यांचे यश सुनिश्चित करण्यासाठी (विशेषत: तरुण विद्यार्थ्यांसाठी), धड्याचे दोन कालखंडात विभाजन करा आणि विद्यार्थ्यांना विचारमंथन करण्यासाठी, कल्पनांची चाचणी घेण्यासाठी आणि त्यांची रचना अंतिम करण्यासाठी अधिक वेळ द्या. पुढील वर्ग कालावधीत चाचणी आणि संक्षिप्त माहिती आयोजित करा.

सर्किट्स

सर्किट एक पळवाट आहे ज्यामधून वीज वाहते. सर्किट उर्जा स्त्रोतांपासून सुरू होते, जसे की बॅटरी, आणि तारा व विद्युतीय घटकांमधून वाहते (जसे की दिवे, मोटर्स इ.). तेथे सर्किटचे दोन प्रकार आहेत- मालिका सर्किट आणि समांतर सर्किट्स.

मालिका सर्किट्स विजेचा केवळ एक मार्ग वाहू द्या. एलईडीसह मालिका असलेल्या सर्किटमध्ये, उर्जा स्त्रोतापासून दूर असलेले एलईडी अंधुक दिसतील, कारण त्यांना उर्जा देण्यासाठी कमी वीज उपलब्ध आहे. जर एखादी एलईडी जळत असेल किंवा मालिका सर्किटमध्ये काढून टाकली गेली असेल तर त्या नंतरचे सर्व दिवेदेखील बाहेर पडतील कारण उर्वरित दिवे करण्याचा एक मार्ग खंडित होईल. 

रॉबिन-हेग -2019 (2)

समांतर सर्किट्स विजेसाठी अनेक मार्गांना वाहू द्या. एलईडीसह समांतर सर्किटमध्ये, प्रत्येक एलईडीकडे थेट त्याच्या स्वत: च्या मार्गावर वीज वाहते. प्रत्येक एलईडी कोठेही असो चमकदारपणे चमकू शकतो, कारण प्रत्येक एलईडी थेट वीज पोहोचत असते. तसेच, समांतर सर्किटमध्ये, जर एक प्रकाश जळत असेल किंवा काढला गेला तर, इतर चमकत राहतील.

चालकता आणि पृथक्

अशा विद्युत सामग्री चालविणार्‍या साहित्यांना विद्युत वाहक वाहून नेणे म्हटले जाते. प्रवाहकीय माटेरी

सर्किट तयार करण्यासाठी als चा वापर केला जाऊ शकतो. याचा अर्थ धातूची तार किंवा फळ, बटाटे आणि कणिक सारख्या अधिक विलक्षण गोष्टी वापरणे देखील असू शकते. आपण वापरत असलेल्या वाहक पीठात, पीठातील मीठ ना + आणि क्लेशनमध्ये विरघळवून त्याद्वारे वीज हलविण्यास मदत करते.

अशा साहित्यामुळे ज्यातून वीज वाहू देत नाही त्यांना इन्सुलेट म्हणतात. इन्सुलेशन प्रतिरोधात मोजले जाते. एखाद्या सामग्रीला जितके इन्सुलेट केले जाईल तितके प्रतिकार होते. आपण ज्या इन्सुलेटिंग पिठासह कार्य कराल ते प्रतिरोधक आहे, म्हणजे त्याद्वारे थोडेसे वीज वाहू शकते.

इन्सुलेटर विजेच्या भिंतीसारखे कार्य करतात. एकतर विद्युतरोधकाद्वारे वीज थांबविली जाते किंवा त्याभोवती मार्ग शोधावा लागतो. इन्सुलेटिंग कणिक वीज घेत नसल्यामुळे याचा वापर वाहक पीठ वेगळा करण्यासाठी आणि इतर विद्युत घटकांद्वारे जसे की एलईडी व मोटर्समधून वाहून नेण्यास भाग पाडले जाऊ शकते.

विशिष्ट घटकाकडे विजेचा प्रवाह कमी करण्यात मदत करण्यासाठी प्रतिकार देखील महत्त्वपूर्ण आहे. Fo

रॉबिन-हेग -2019 (3)

उदाहरणार्थ, वाहक पीठ त्यातून वीज वाहू देते, परंतु काही प्रतिकार देखील देते. यामुळे बॅटरी पॅकपासून एलईडीकडे जाण्याचा वीज कमी करण्यास मदत होते. जर एलईडी थेट बॅटरी पॅकवर जोडली गेली तर ते एलईडी जळून खाक होईल.

शॉर्ट सर्किट

वीज नेहमीच कमीतकमी प्रतिकाराचा मार्ग घेते. प्रतिरोधक सामग्रीतून हळूहळू वाहण्याऐवजी, एलईडी, मोटर, वायर किंवा इतर अधिक चालक सामग्रीसारख्या विद्युत वाहकांमधून जास्तीत जास्त मार्ग काढला जाईल. अशाप्रकारे इन्सुलेट सामग्री वापरली जाऊ शकते विद्युत बदल कोर्स करण्यासाठी आणि ज्या घटकांमधून आपण वाहू इच्छित आहात त्याद्वारे जा.

जर विद्युतीय घटकाभोवती एखादा मार्ग असल्यास, जसे की एलईडी, जो कमी प्रतिकार करतो, विद्युत कमीतकमी प्रतिकार करण्याचा मार्ग स्वीकारून, एलईडी बायपास करेल. त्याला शॉर्ट सर्किट म्हणतात. म्हणूनच प्रवाहकीय पीठाच्या एका तुकड्यात एक एलईडी घातला किंवा

  • वाहक: वीज ज्याद्वारे त्यातून वाहू शकते अशी सामग्री.
  • विद्युल्लता: अशी सामग्री जी त्यातून वीज वाहू देत नाही.
  • प्रतिकार: इन्सुलेशन प्रतिरोधात मोजले जाते. एखाद्या सामग्रीला जितके इन्सुलेट केले जाईल तितके प्रतिकार होते.
  • सर्किट: वीज ज्या लूपमधून वाहते. सर्किट उर्जा स्त्रोतांपासून सुरू होते, जसे की बॅटरी, आणि तारा व विद्युतीय घटकांमधून वाहते (जसे की दिवे, मोटर्स इ.).
  • मालिका सर्किट: वीज वाहून जाण्यासाठी एक मार्ग अनुमत करते.
  • समांतर सर्किट: वीज जाण्यासाठी एकाधिक मार्गांना परवानगी देते.
  • शॉर्ट सर्किट: जेव्हा तारा एकमेकांच्या संपर्कात येऊ नयेत तेव्हा.

इंटरनेट कनेक्शन

शिफारस केलेले वाचन

  • मुलांसाठी इलेक्ट्रॉनिक्स: सोप्या सर्किटसह खेळा आणि विजेसह प्रयोग करा! (आयएसबीएन: 978-1593277253)
  • सर्किटसाठी नवशिक्या मार्गदर्शक: दिवे, ध्वनी आणि बरेच काही नऊ सोपी प्रकल्प! (आयएसबीएन: 978-1593279042)
  • बिल्डिंग स्क्विशी सर्किट्स (आयएसबीएन: 978-1634727235)
  • मेकरस्पेस प्रोजेक्ट्सची बिग बुकः मेकर्सना प्रयोग, तयार आणि जाणून घेण्यासाठी प्रेरणा देणारे (आयएसबीएन: 978-1259644252)

लेखन क्रियाकलाप

या क्रियाकलापात, आपण विद्युत सामग्री घेऊ शकणार्‍या सामग्रीचा वापर करुन वस्तू तयार करीत असाल. हे आपल्याला आपल्या निर्मितीमध्ये दिवे, मोटर्स, चाहते आणि इतर विद्युत घटक जोडण्याची परवानगी देईल. लिंकनच्या नेब्रास्का विद्यापीठाचे सिव्हिल इंजिनियर ख्रिस तुआन यांनी प्रवाहकीय कॉंक्रिट तयार करण्यासाठी एक फॉर्म्युला विकसित केला आहे ज्याचा उपयोग बर्फ आणि बर्फ वितळवू शकणारे रस्ते आणि पदपथ तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. जर आपण वाहक सामग्रीसह इमारत बांधू शकत असाल तर आपण त्यातील विद्युत गुणधर्म कसे वापराल?

अभ्यासक्रम फ्रेमवर्कवर संरेखन

टीपः या मालिकेतील सर्व धड्यांची योजना संगणक विज्ञान शिक्षक संघटना के -12 संगणक विज्ञान मानके, गणितासाठी यूएस कॉमन स्टेट स्टँडर्डस् आणि गणिताची तत्त्वे आणि शाळेसाठीच्या मानकांच्या शिक्षकांच्या राष्ट्रीय परिषदेत लागू असल्यास. तंत्रज्ञान साक्षरतेसाठी आंतरराष्ट्रीय तंत्रज्ञान शैक्षणिक संघटनेचे मानक आणि राष्ट्रीय संशोधन परिषदेने तयार केलेले यूएस नॅशनल सायन्स एज्युकेशन मानक.

पुढील पिढी विज्ञान मानके

जे विद्यार्थी समजूतदारपणाचे प्रदर्शन करतात ते करू शकतात

  • 3-5-ईटीएस 1-1. यशाची गरज किंवा गरज प्रतिबिंबित करणारी एक सोपी डिझाइन समस्या परिभाषित करा ज्यामध्ये यशासाठी निर्दिष्ट निकष आणि सामग्री, वेळ किंवा खर्च यावर प्रतिबंध आहे.
  • 3-5-ईटीएस 1-2. समस्येचे निकष आणि अडचणी किती चांगल्या प्रकारे पूर्ण केल्या पाहिजेत यावर आधारित एका समस्येचे अनेक संभाव्य निराकरणे तयार आणि त्यांची तुलना करा.
  • 3-5-ईटीएस 1-3. योग्य चाचण्यांची योजना आखून घ्या व त्यामध्ये व्हेरिएबल्स नियंत्रित केले जातील आणि मॉडेल किंवा प्रोटोटाइपचे पैलू ओळखण्यासाठी अपयशी बिंदू मानले जातील
    सुधारित
  • 4-PS3-2. ध्वनी, प्रकाश, उष्णता आणि विद्युत प्रवाहांद्वारे उर्जेचे स्थानांतरण केले जाऊ शकते याचा पुरावा देण्यासाठी निरीक्षणे घ्या
  • 4-PS3-4. रूपांतरित करणारे डिव्हाइस डिझाइन, चाचणी आणि परिष्कृत करण्यासाठी वैज्ञानिक कल्पना लागू करा
    एका स्वरूपातून दुसर्‍या स्वरूपात उर्जा.
  • एमएस-ईटीएस 1-1. पुरेशी डिझाइन समस्येचे निकष आणि मर्यादा परिभाषित करा
    संबंधित वैज्ञानिक खात्यात घेत यशस्वी समाधान सुनिश्चित करण्यासाठी अचूकता
    तत्त्वे आणि लोकांवर संभाव्य परिणाम आणि नैसर्गिक वातावरणामुळे संभाव्य निराकरणे मर्यादित होऊ शकतात.
  • एमएस-ईटीएस 1-2. यासाठी पद्धतशीर प्रक्रिया वापरून प्रतिस्पर्धी डिझाइन सोल्यूशन्सचे मूल्यांकन करा
    ते समस्येचे निकष आणि मर्यादा किती चांगल्या प्रकारे पूर्ण करतात हे निर्धारित करा.
  • एमएस-ईटीएस 1-3. यशाच्या निकषांची पूर्तता करण्यासाठी नवीन निराकरणात एकत्रित करता येणार्‍या प्रत्येकाची उत्कृष्ट वैशिष्ट्ये ओळखण्यासाठी अनेक डिझाइन सोल्यूशन्समधील समानता आणि फरक निश्चित करण्यासाठी चाचण्यांमधील डेटाचे विश्लेषण करा.
  • एमएस-ईटीएस 1-4. प्रस्तावित ऑब्जेक्ट, साधन किंवा प्रक्रियेच्या पुनरावृत्ती चाचणीसाठी आणि डेटा सुधारण्यासाठी मॉडेल विकसित करा जेणेकरून इष्टतम डिझाइन प्राप्त केले जाऊ शकते.

तंत्रज्ञान साक्षरतेची मानके - सर्व युग

  • अध्याय 8 - डिझाइनचे गुणधर्म
    • डिझाइन व्याख्या
    • डिझाइनची आवश्यकता
  • धडा 9 - अभियांत्रिकी डिझाइन
    • अभियांत्रिकी डिझाइन प्रक्रिया
    • सर्जनशीलता आणि सर्व कल्पनांचा विचार करणे
    • मॉडेल
  • धडा 10 - समस्या निवारण, संशोधन आणि विकास, शोध आणि समस्या सोडवण्याच्या प्रयोगाची भूमिका
    • समस्यानिवारण
    • शोध आणि नाविन्य
    • प्रयोग
  • धडा 11 - डिझाइन प्रक्रिया लागू करा
    • माहिती गोळा करा
    • सोल्यूशन व्हिज्युअलाइझ करा
    • सोल्यूशन्सची चाचणी आणि मूल्यांकन करा
    • एक डिझाइन सुधारित करा
  • धडा 16 - ऊर्जा आणि उर्जा तंत्रज्ञान
    • ऊर्जा वेगवेगळ्या स्वरूपात येते
    • साधने, मशीन्स, उत्पादने आणि प्रणाली

सर्किट्स

सर्किट एक वळण आहे ज्याद्वारे वीज वाहते. बॅटरी सारख्या उर्जा स्त्रोतापासून सर्किट सुरू होते आणि वायर आणि विद्युत घटकांमधून वाहते (जसे की दिवे, मोटर्स इ.). दोन प्रकारचे सर्किट आहेत - मालिका सर्किट आणि समांतर सर्किट.

मालिका सर्किट्स विजेच्या प्रवाहासाठी फक्त एक मार्ग परवानगी द्या. LEDs असलेल्या मालिकेच्या सर्किटमध्ये, उर्जा स्त्रोतापासून दूर असलेले LEDs अंधुक दिसतील, कारण त्यांना वीज देण्यासाठी कमी वीज उपलब्ध आहे. जर एखादा एलईडी मालिका सर्किटमध्ये जळत असेल किंवा काढून टाकला गेला असेल तर, त्यानंतरचे सर्व दिवे देखील निघून जातील, कारण उर्वरित दिवे एक मार्ग डिस्कनेक्ट होईल.

रॉबिन-हेग -2019

 

समांतर सर्किट्स वीजेसाठी अनेक मार्गांना परवानगी द्या. LEDs सह समांतर सर्किटमध्ये, प्रत्येक LED ला त्याच्या स्वतःच्या मार्गावर थेट वीज वाहते. प्रत्येक एलईडी कुठेही असला तरी चमकू शकतो, कारण वीज प्रत्येक एलईडीपर्यंत थेट पोहोचत आहे. तसेच, समांतर सर्किटमध्ये, जर एक प्रकाश जळतो किंवा काढून टाकला जातो, तर इतर चमकत राहतील.

रॉबिन-हेग -2019

 

चालकता आणि पृथक्

विजेचे संचालन करणारे साहित्य - त्यांच्यामधून वीज वाहू देते - त्यांना वाहक म्हणतात. प्रवाहकीय साहित्य सर्किट तयार करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते. याचा अर्थ मेटल वायर किंवा फळ, बटाटे आणि अगदी कणिक सारख्या अधिक असामान्य गोष्टी वापरणे असू शकते. आपण वापरत असलेल्या प्रवाहकीय कणकेमध्ये, कणकेतील मीठ ना+ आणि क्लिऑनमध्ये विघटन करून वीज हलविण्यास मदत करते.

ज्या साहित्यातून वीज वाहू देत नाही त्यांना इन्सुलेटिंग म्हणतात. इन्सुलेशन प्रतिरोधनात मोजले जाते. एखादी सामग्री जितकी जास्त इन्सुलेट करते तितकी त्याला जास्त प्रतिकार असते. तुम्ही ज्या इन्सुलेटिंग कणकेबरोबर काम कराल ते प्रतिरोधक आहे, म्हणजे थोडीशी वीज त्यातून वाहू शकते.

इन्सुलेटर्स विजेची भिंत म्हणून काम करतात. वीज एकतर इन्सुलेटरद्वारे बंद केली जाते किंवा त्याभोवती मार्ग शोधावा लागतो. इन्सुलेटिंग कणिक वीज चालवत नसल्यामुळे, ते प्रवाहकीय कणकेला वेगळे करण्यासाठी आणि एलईडीला आणि मोटर्ससारख्या इतर विद्युत घटकांमधून वीज वाहण्यासाठी सक्ती करण्यासाठी वापरली जाऊ शकते.

विशिष्ट घटकाला विजेचा प्रवाह कमी करण्यास मदत करण्यासाठी प्रतिकार देखील महत्त्वाचा आहे. उदाहरणार्थ, वाहक कणिक त्यातून वीज वाहू देते, परंतु काही प्रतिकार देखील देते. यामुळे बॅटरी पॅकपासून एलईडीपर्यंत विजेचा प्रवाह कमी होण्यास मदत होते. जर एलईडी थेट बॅटरी पॅकशी जोडली गेली तर एलईडी जळून जाईल.

शॉर्ट सर्किट

वीज नेहमी कमीतकमी प्रतिकार करण्याचा मार्ग घेते. एका प्रतिरोधक साहित्यामधून हळूहळू वाहण्याऐवजी, एलईडी, मोटार, वायर किंवा इतर अधिक प्रवाहकीय सामग्रीसारख्या अधिक प्रवाहकीय गोष्टींमधून वीज मार्ग काढेल. अशाप्रकारे इन्सुलेटिंग सामग्रीचा वापर वीज बदलण्याचा कोर्स करण्यासाठी केला जाऊ शकतो आणि आपण ज्या घटकांमधून वाहू इच्छिता त्यामधून पुढे जाऊ शकता.

जर एखाद्या एलईडी घटकाभोवती मार्ग असेल, जसे की एलईडी, जे कमी प्रतिकार देते, तर वीज एलईडीला बायपास करेल, कमीतकमी प्रतिकारशक्तीचा मार्ग स्वीकारेल. याला शॉर्ट सर्किट म्हणतात. म्हणूनच एका प्रवाहकीय कणकेच्या एका तुकड्यात किंवा प्रवाहकीय कणकेच्या दोन तुकड्यांमध्ये एक एलईडी घातला जातो जो नंतर एकमेकांना स्पर्श करतो, एलईडी प्रकाशमान होणार नाही.

ध्रुवीयपणा

विद्युत प्रवाह उर्जा स्त्रोताच्या सकारात्मक ध्रुवापासून नकारात्मक ध्रुवाकडे वाहतो. सर्किटमध्ये वर्तमान प्रवाहाच्या दिशेला ध्रुवीयता म्हणतात. या क्रियेत, बॅटरी पॅकमधील लाल वायर सकारात्मक ध्रुव आहे आणि काळी वायर नकारात्मक ध्रुव आहे. काही इलेक्ट्रॉनिक घटकांची सकारात्मक आणि नकारात्मक बाजू देखील असते आणि कार्य करण्यासाठी ते योग्य दिशेने जोडलेले असणे आवश्यक आहे. तुम्ही ज्या LEDs सोबत काम करणार आहात त्यांच्याकडे दोन लीड आहेत, एक लहान आणि एक लांब. जास्त आघाडी सकारात्मक बाजूकडे जाते आणि लहान आघाडी नकारात्मक बाजूकडे जाते. जर एलईडी चुकीच्या दिशेने जोडलेला असेल तर तो फिरवल्याशिवाय तो प्रकाशणार नाही. दोन्ही दिशांना जोडल्यावर मोटर्स काम करतील. तथापि, ज्या दिशेने वीज वाहते ती मोटरच्या शाफ्टची कताई दिशा ठरवेल.

या उपक्रमात, तुम्ही कणकेपासून निर्मिती तयार कराल, जसे तुम्ही लहान असताना केले होते. केवळ या सृष्टीच वीज चालवू शकतात, ज्यामुळे तुम्हाला सर्किट तयार करता येतात आणि दिवे, मोटर्स वगैरे वैशिष्ट्ये जोडता येतात. तुम्ही दोन प्रकारचे पीठ घेऊन काम कराल. एक पीठ (रंगीत) प्रवाहकीय आहे आणि त्यातून वीज वाहू देते. दुसरा (पांढरा) इन्सुलेट आहे आणि त्यातून वीज जाऊ देत नाही. आपण दोन प्रकारचे पीठ आणि ते सर्किट तयार करण्यासाठी एकत्र कसे काम करतात याचा शोध घेऊन प्रारंभ कराल. मग, आपण सर्जनशील होण्यात मजा करू शकता.

सर्किटचा सराव करा/आपले पीठ जाणून घ्या

  1. प्रवाहकीय कणकेच्या बॉलने प्रारंभ करा. बॅटरी पॅकच्या तारा कणकेच्या विरुद्ध बाजूस घाला. कणकेमध्ये एक एलईडी घाला. काय होते?

    रॉबिन-हेग -2019

 

 

 

 

  1. पुढे, प्रवाहकीय कणकेचे दोन तुकडे करा. एक बॅटरी पॅक वायर कणकेच्या एका तुकड्यात आणि दुसरी कणकेच्या दुसऱ्या तुकड्यात घाला. आता कणकेच्या एका तुकड्यात एक शिसे आणि दुसरे शिसे कणकेच्या दुसऱ्या तुकड्यात घाला. काय होते?

    रॉबिन-हेग -2019

 

 

 

 

 

  1. पुढे, एलईडी काढा आणि त्यास फिरवा, नंतर ते परत कसे होते ते उलट दिशेने असलेल्या कणकेच्या दोन तुकड्यांमध्ये परत घाला. काय होते? असे का झाले असे तुम्हाला वाटते?

 

 

 

 

  1. प्रज्वलित स्थितीत एलईडी सह, कणकेच्या दोन तुकड्यांना एकत्र स्पर्श करा. काय होते? असे का झाले असे तुम्हाला वाटते?

 

 

 

 

  1. पुढे, प्रवाहकीय कणकेच्या दोन तुकड्यांमध्ये इन्सुलेटिंग कणकेचा तुकडा जोडा आणि त्यांना जोडा जेणेकरून ते स्पर्श करतील. एलईडी इन्सुलेटिंग कणकेच्या कड्यावर, वाहक कणकेच्या दोन विभागांमध्ये घातल्याने, आपल्याकडे एक घन वस्तू आहे. तथापि, एलईडी प्रकाशमान आहे, कारण कोणतेही शॉर्ट सर्किट होत नाही. इन्सुलेटिंग कणिक त्यामधून वीज वाहू देत नाही, त्याऐवजी वीज एलईडीद्वारे जाते, ती उजळते.

    रॉबिन-हेग -2019

 

 

 

 

 

  1. दोन किंवा अधिक LEDs सह मालिका सर्किट तयार करण्यासाठी प्रवाहकीय आणि इन्सुलेटिंग कणिक वापरा. आपल्याला दिवे बद्दल काय लक्षात येते? तुम्हाला असे का वाटते?

    रॉबिन-हेग -2019

 

 

 

 

 

 

  1. तीन LEDs सह समांतर सर्किट तयार करण्यासाठी प्रवाहकीय आणि इन्सुलेटिंग कणिक वापरा. आपल्याला दिवे बद्दल काय लक्षात येते? मालिका सर्किटमधील दिवे ते कसे वेगळे आहेत? तुम्हाला असे का वाटते?

    रॉबिन-हेग -2019

 

 

 

 

  

क्रिएटिव्ह मिळवा

आता एलईडी समजण्यासाठी आणि मोटर चालवण्यासाठी दोन प्रकारचे पीठ कसे वापरावे हे तुम्हाला समजले आहे, काहीतरी सर्जनशील बनवण्याचा प्रयत्न करा. आपण LEDs, मोटर्स, buzzers, पंखे, किंवा आपल्या शिक्षकाने प्रदान केलेली इतर कोणतीही सामग्री वापरू शकता. आपण हलके डोळ्यांसह प्राणी, कताई प्रोपेलरसह हेलिकॉप्टर किंवा आपण कल्पना करू शकता असे काहीही बनवू शकता. एकदा आपण पूर्ण केल्यानंतर, आपली निर्मिती उर्वरित वर्गासह सामायिक करा आणि आपण वर्गमित्रांनी काय विचार केला ते पहा. इतर विद्यार्थ्यांनी केलेल्या काही निर्मिती येथे आहेत:

रॉबिन-हेग -2019

रॉबिन-हेग -2019

रॉबिन-हेग -2019

रॉबिन-हेग -2019

सामायिक करण्यासाठी मॅट फ्रान्सिस, पीएच.डी., आयईईई ईस्ट एरिया चेअर, विभाग 5 चे आभार.

धडा योजना भाषांतर

पूर्ण करण्याच्या विद्यार्थ्यांचे प्रमाणपत्र