Unga wa Umeme
Somo Lililofadhiliwa na KEYSIGHT Technologies
Katika somo hili, wanafunzi watajifunza juu ya umeme na nyaya kwa kutumia unga wa kuhamisha na kuhami kujenga ubunifu wa umeme. Shughuli hii inategemea kazi ya Dk AnnMarie Thomas na timu yake katika Chuo Kikuu cha St.
- Dhana za kimsingi za nyaya za umeme na umeme.
- Mawazo ya insulation ya umeme na uzalishaji.
- Jinsi ya kujenga mizunguko na jinsi mzunguko mfupi hufanyika.
Ngazi za Umri: 8 - 14
Vifaa vinavyohitajika
- Unga unaofaa (angalia mapishi hapa chini)
- Unga usiochochea / kuhami (angalia mapishi hapa chini)
- Betri za AA
- Pakiti za betri zilizo na vituo
- LED (ukubwa wa 10mm unapendekezwa)
- Waya na sehemu za alligator
Vifaa vya hiari (Jedwali la Uwezekano)
- Motors za umeme za kupendeza za Mini DC
- Mashabiki, buzzers, na vifaa vingine
Kichocheo cha Unga cha Kuendesha
Viungo:
- 1 cup water
- 1 ⁄ kikombe cha unga
- 1⁄4 kikombe chumvi
- 3 Kijiko. cream ya tartar
- Kijiko 1. mafuta ya mboga
- Kuchorea chakula
- Changanya maji na kikombe 1 cha unga, chumvi, cream ya tartar, mafuta ya mboga, na rangi ya chakula kwenye sufuria ya ukubwa wa kati.
- Kupika mchanganyiko juu ya joto la kati huku ukichochea mfululizo.
- Endelea kuchochea mpaka mchanganyiko utengeneze mpira katikati ya sufuria.
- Weka mpira juu ya uso kidogo wa unga. Unga itakuwa moto sana. Ruhusu kupoa kwa dakika chache kabla ya kushughulikia.
- Piga kikombe kilichobaki cha ⁄ cha unga ndani ya mpira hadi ifikie msimamo unaotaka.
- Hifadhi unga kwenye chombo kisichopitisha hewa.
Kichocheo cha Unga kisichoendesha / kuhami
Viungo:
- 1 ⁄ kikombe cha unga
- 1⁄2 kikombe sukari
- Kijiko 3. mafuta ya mboga
- Cup kikombe cha maji (deionized au distilled ni bora, lakini maji ya bomba yanaweza kutumika)
- Changanya kikombe 1 cha unga, sukari, na mafuta kwenye bakuli.
- Koroga kiasi kidogo cha maji. Endelea kuongeza maji na koroga hadi maji mengi yaingie.
- Mara baada ya mchanganyiko huo kuwa msimamo wa madonge madogo, yaliyotengwa, kandikiza mchanganyiko huo kwa mikono yako mpaka itengeneze donge moja.
- Ongeza maji kwenye unga na uendelee kukanda mpaka iwe na nata, kama muundo wa unga.
- Ongeza unga uliobaki na kuukanda kwenye unga mpaka ufikie muundo unaotaka.
- Hifadhi unga kwenye chombo kisichopitisha hewa.
vifaa
- Tumia vitu kutoka kwa kit
Mchakato
- Anza na mpira wa unga wa conductive. Ingiza waya za pakiti ya betri katika pande tofauti za unga. Ingiza LED kwenye unga. Angalia kinachotokea.
- Ifuatayo, jitenga kwa unga vipande viwili. Ingiza waya wa pakiti ya betri kwenye kipande kimoja cha unga na nyingine kwenye kipande kingine cha unga. Sasa, ingiza LED na risasi moja kwenye kipande kimoja cha unga na risasi nyingine kwenye kipande cha pili cha unga. Angalia kinachotokea.
- Ifuatayo, ondoa LED na uizungushe, na risasi kwenye mwelekeo tofauti. Angalia kinachotokea. Hati kwanini unafikiri hii ilitokea.
- Pamoja na LED katika nafasi iliyowashwa, gusa vipande viwili vya unga pamoja. Angalia kinachotokea. Hati kwanini unafikiri hii ilitokea.
- Ongeza kipande cha unga wa kuhami kati ya vipande viwili vya unga na uwaambatishe kwa hivyo wanagusa. Pamoja na LED inayozunguka unga wa kuhami na kuingizwa katika sehemu mbili za unga wa conductive. Je! Taa ya LED inawaka?
- Tumia unga wa kusonga na kuhami kuunda mzunguko wa mfululizo na taa mbili au zaidi. Unaona nini kuhusu taa? Hati kwanini unafikiria hii ilitokea.
- Tumia unga wa kusonga na kuhami kuunda mzunguko unaofanana na LED tatu. Unaona nini kuhusu taa? Je! Ni tofauti gani na taa kwenye mzunguko wa mfululizo? Hati kwa nini unafikiria hii ilitokea.
Mazungumzo ya TED: AnnMarie Thomas
Chanzo: Kituo cha YouTube cha TED
Sanamu ya Mzunguko wa squishy ya AnnMarie Thomas
Chanzo: Chuo Kikuu cha St.Thomas Channel ya YouTube
Design Challenge
Wewe ni mhandisi unafanya kazi kubuni na kujenga umeme unaofanya ubunifu nje ya unga.
Vigezo
- Lazima utumie aina mbili za donge
kuwezesha LED (s).
vikwazo
Kamilisha uchongaji wako ndani ya wakati uliopewa.
- Vunja darasa kuwa timu za 2.
- Toa karatasi ya Umeme ya Dawati na mapishi ya unga unaosababisha na usiosababisha.
- Jadili mada kwenye Sehemu ya Dhana za Asili.
- Pitia Mchakato wa Ubunifu wa Uhandisi, Changamoto ya Kubuni, Vigezo, Vikwazo na Vifaa. Ikiwa muda unaruhusu, pitia "Maombi ya Ulimwengu Halisi" kabla ya kufanya changamoto ya muundo.
- Kabla ya kuwaamuru wanafunzi kuanza kujadili na kuchora miundo yao, waulize kuzingatia yafuatayo
● Jinsi mizunguko mfululizo na inayofanana inavyofanya kazi
● Tofauti kati ya vifaa vya kusonga na kuhami
● Mzunguko mfupi ni nini?
● Polarity ni nini? - Wapatie kila timu vifaa vyao.
- Eleza kwamba wanafunzi lazima wafanye unga unaosimamia na usiosababisha (kuhami). Watajaribu unga kwa kutengeneza mizunguko tofauti kwa kutumia taa za LED.
- Tangaza muda ambao wanapaswa kubuni na kujenga (saa 1 ilipendekezwa).
- Tumia kipima muda au saa ya mkondoni (hesabu ya chini) ili kuhakikisha unakaa kwa wakati. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). Wape wanafunzi "ukaguzi wa wakati" wa kawaida ili wabaki kazini. Ikiwa wanajitahidi, uliza maswali ambayo yatawaongoza kwenye suluhisho haraka.
- Timu hufanya unga wao.
- Jaribu unga kwa kutumia hatua za upimaji katika Sehemu ya Vifaa vya Upimaji na Mchakato.
- Timu zinapaswa kuandika matokeo ya kila hatua ya upimaji.
- Kama darasa, jadili maswali ya tafakari ya mwanafunzi.
Tofauti
Tumia taa za LED, motors, buzzers, mashabiki, au vifaa vingine vyovyote ili kupata ubunifu!
nyaya
Kitanzi ambacho umeme hutiririka huitwa mzunguko. Mzunguko huanza kwenye chanzo cha nguvu, kama betri, na inapita kupitia waya na vifaa vya umeme (kama taa, motors, n.k.). Kuna aina mbili za mizunguko - mizunguko mfululizo na nyaya zinazofanana.
Mzunguko wa Mfululizo
Mzunguko wa safu huruhusu njia moja tu ya umeme kupita. Katika mzunguko wa mfululizo na LEDs, LEDs zaidi kutoka kwa chanzo cha nguvu zitaonekana kuwa nyepesi, kwa sababu umeme mdogo unapatikana kuzipa nguvu. Ikiwa taa ingeteketea au kuondolewa katika mzunguko mfululizo, taa zote zinazofuata zingezimia pia, kwa sababu njia moja ya taa zilizobaki ingekatika.
Mizunguko Sambamba
Mizunguko sawa inaruhusu njia nyingi za umeme kupita. Katika mzunguko unaofanana na LED, kila LED ina umeme unaotiririka moja kwa moja kwenye njia yake mwenyewe. Kila LED inaweza kuangaza vyema bila kujali
iko wapi, kwa sababu umeme unafikia kila LED moja kwa moja. Pia, katika mzunguko unaofanana, ikiwa taa moja inawaka au imeondolewa, zingine zitaendelea kuangaza.
Vifaa vya Kuendesha na kuhami
Vifaa vya Kuendesha: kuruhusu umeme kupita kati yao. Je! Unaweza kufikiria vifaa ambavyo vinaendesha umeme?
Vifaa vya kuhami: usiruhusu umeme kupita kati yao. Je! Unaweza kufikiria vifaa vya kuhami? Insulation inapimwa kwa upinzani. Zaidi ya kuhami nyenzo, ina upinzani zaidi. Unga ya kuhami ambayo utafanya kazi nayo ni ya kupinga, ikimaanisha umeme kidogo unaweza kupita kupitia hiyo. Vihami hutumika kama ukuta ambao huzuia umeme.
short Circuit
Mzunguko mfupi hufanyika wakati waya ambazo hazitakiwi kugusana. Hii ndio sababu LED haitawaka wakati itaingizwa kwenye kipande kimoja cha unga au ndani
vipande viwili vya unga unaofaa ambao hugusana.
Polarity
Mwelekeo wa mtiririko wa sasa katika mzunguko unaitwa polarity. Katika shughuli hii, waya mwekundu kutoka kwa kifurushi cha betri ni nguzo nzuri na waya mweusi ni pole hasi. Vipengele vingine vya elektroniki pia vina upande mzuri na hasi na lazima viambatanishwe katika mwelekeo sahihi ili ufanye kazi.
Taa za LED katika shughuli hii kila moja ina vielekezi viwili, moja fupi, na moja ndefu. Uongozi mrefu huenda upande mzuri na risasi fupi huenda upande hasi.
Tafakari ya Wanafunzi (daftari la uhandisi)
- Umeme daima huchukua njia ya upinzani mdogo. Katika hatua ya 1, kwa nini unafikiri LED haikuwaka wakati ilikuwa imeingizwa kwenye kipande kimoja cha unga? Katika hatua ya 4, kwa nini unafikiria LED ilizimwa wakati vipande viwili vya unga uliogusana?
- Unga unaotengenezwa ni wa maji, unga, chumvi, cream ya tartar, na mafuta ya mboga. Unga wa kuhami hutengenezwa kwa maji, unga, sukari, na mafuta ya mboga. Unafikiri ni nini hufanya unga mmoja ufanye umeme na mwingine sio?
- Je! Unafikiria ni vifaa gani vingine vinaendesha?
- Unafikiria ni vifaa gani vingine vinavyozuia?
Marekebisho ya Wakati
Somo linaweza kufanywa kwa kipindi kidogo cha darasa 1 kwa wanafunzi wakubwa. Walakini, kusaidia wanafunzi kutoka kuhisi kukimbilia na kuhakikisha kufaulu kwa mwanafunzi (haswa kwa wanafunzi wadogo), gawanya somo katika vipindi viwili ukiwapa wanafunzi muda zaidi wa kujadiliana, kujaribu maoni na kumaliza muundo wao. Fanya upimaji na majadiliano katika kipindi kijacho cha darasa.
nyaya
Mzunguko ni kitanzi ambacho umeme unapita. Mzunguko huanza kwenye chanzo cha nguvu, kama betri, na inapita kupitia waya na vifaa vya umeme (kama taa, motors, n.k.). Kuna aina mbili za mizunguko-mizunguko ya mfululizo na nyaya zinazofanana.
Mzunguko wa safu ruhusu njia moja tu ya umeme kupita. Katika mzunguko wa mfululizo na LEDs, LED zilizo mbali zaidi na chanzo cha nguvu zitaonekana kuwa nyepesi, kwa sababu umeme mdogo unapatikana kuzipa nguvu. Ikiwa taa ingeteketea au kuondolewa katika mzunguko mfululizo, taa zote zinazofuata zingezimia pia, kwa sababu njia moja ya taa zilizobaki ingekatika.
Mizunguko sambamba kuruhusu njia nyingi za umeme kupita. Katika mzunguko unaofanana na LED, kila LED ina umeme unaotiririka moja kwa moja kando ya njia yake mwenyewe. Kila LED inaweza kuangaza vyema bila kujali ni wapi, kwa sababu umeme unafikia kila LED moja kwa moja. Pia, katika mzunguko unaofanana, ikiwa taa moja inawaka au imeondolewa, zingine zitaendelea kuangaza.
Uendeshaji na Insulation
Vifaa ambavyo hufanya umeme-kuruhusu umeme kupita kati yao-huitwa conductive. Matunda mazuri
als inaweza kutumika kuunda mizunguko. Hiyo inaweza kumaanisha kutumia waya wa chuma au vitu visivyo vya kawaida kama matunda, viazi, na hata unga. Katika unga unaotumia, chumvi kwenye unga husaidia kusonga umeme kupitia hiyo kwa kujitenga na Na + na Cl.
Vifaa ambavyo haviruhusu umeme kupita kati yao huitwa kuhami. Insulation inapimwa kwa upinzani. Zaidi ya kuhami nyenzo, ina upinzani zaidi. Unga ya kuhami ambayo utafanya kazi nayo ni ya kupinga, ikimaanisha umeme kidogo unaweza kupita kupitia hiyo.
Maboksi hufanya kama ukuta wa umeme. Umeme ama husimamishwa na kiziba au lazima itafute njia kuzunguka. Kwa kuwa unga wa kuhami haufanyi umeme, inaweza kutumika kutenganisha unga wa kusonga na kulazimisha umeme kutiririka kupitia vifaa vingine vya umeme, kama vile LED na motors.
Upinzani pia ni muhimu katika kusaidia kupunguza kasi ya mtiririko wa umeme kwa sehemu fulani. Pumbavu
r mfano, unga wa conductive unaruhusu umeme kupita ndani yake, lakini pia hutoa upinzani. Hii husaidia kupunguza kasi ya mtiririko wa umeme kutoka kwa kifurushi cha betri kwenda kwa LED. Ikiwa LED ingeunganishwa moja kwa moja na kifurushi cha betri, LED ingeungua.
short Circuit
Umeme daima huchukua njia ya upinzani mdogo. Badala ya kupita polepole kupitia nyenzo sugu, umeme utachukua njia kupitia kitu kizuri zaidi, kama LED, motor, waya, au vifaa vingine vyenye nguvu zaidi. Hivi ndivyo vifaa vya kuhami vinaweza kutumiwa kufanya mabadiliko ya umeme na kupitia vifaa unavyotaka kupita.
Ikiwa kuna njia karibu na sehemu ya umeme, kama vile LED, ambayo inatoa upinzani mdogo, umeme utapita LED, ikichukua njia ya upinzani mdogo. Hii inaitwa mzunguko mfupi. Hii ndio sababu LED imeingizwa kwenye kipande kimoja cha unga wa conductive au
- Conductor: Nyenzo ambayo inaruhusu umeme kupita ndani yake.
- Insulator: Nyenzo ambazo haziruhusu umeme kupita ndani yake.
- Upinzani: Insulation inapimwa katika upinzani. Zaidi ya kuhami nyenzo, ina upinzani zaidi.
- Mzunguko: Kitanzi ambacho umeme hutiririka. Mzunguko huanza kwenye chanzo cha nguvu, kama betri, na inapita kupitia waya na vifaa vya umeme (kama taa, motors, n.k.).
- Mzunguko wa Mfululizo: Inaruhusu njia moja ya umeme kupita.
- Mzunguko Sambamba: Inaruhusu njia nyingi za umeme kupita.
- short Circuit: Wakati waya ambazo hazitakiwi kuwasiliana zinaweza kugusana.
Uunganisho wa mtandao
- Mizunguko ya squishy
- Makerspaces.com: Mizunguko ya squishy
- AnnMarie Thomas: Mikono juu ya sayansi na mizunguko ya squishy
Reading Ilipendekeza
- Elektroniki kwa watoto: Cheza na Mizunguko Rahisi na Jaribio na Umeme! (ISBN: 978-1593277253)
- Mwongozo wa Kompyuta kwa Mizunguko: Miradi Tisa Rahisi na Taa, Sauti, na Zaidi! (ISBN: 978-1593279042)
- Kujenga Mizunguko ya squishy (ISBN: 978-1634727235)
- Kitabu Kikubwa cha Miradi ya Makerspace: Watengenezaji Wenye Msukumo wa Kujaribu, Kuunda, na Kujifunza (ISBN: 978-1259644252)
Shughuli ya Kuandika
Katika shughuli hii, utakuwa unaunda vitu kwa kutumia nyenzo ambazo zinaweza kufanya umeme. Hii itakuruhusu kuongeza taa, motors, mashabiki, na vitu vingine vya umeme kwenye uundaji wako. Chris Tuan, mhandisi wa serikali katika Chuo Kikuu cha Nebraska, Lincoln alitengeneza fomula ya kutengeneza saruji inayoweza kutumika kutengeneza barabara na barabara za barabarani ambazo zinaweza kuyeyuka barafu na theluji. Ikiwa ungeweza kujenga jengo na vifaa vyenye nguvu, unaweza kutumia vipi mali zake za umeme?
Uwezeshaji kwa Mfumo wa Kimuundo
Kumbuka: Mipango yote ya masomo katika safu hii imewekwa sawa na Chama cha Walimu cha Sayansi ya Kompyuta K-12 Viwango vya Sayansi ya Kompyuta, Viwango vya Kawaida vya Jimbo la Amerika la Hisabati, na ikiwa inatumika pia kwa Baraza la Kitaifa la Walimu la Kanuni na Viwango vya Shule ya Shule. Hisabati, Viwango vya Jumuiya ya Elimu ya Teknolojia ya Kimataifa ya Usomaji wa Teknolojia, na Viwango vya Elimu ya Sayansi ya Kitaifa vya Amerika ambazo zilitolewa na Baraza la Kitaifa la Utafiti.
Viwango Vifuatavyo vya Sayansi
Wanafunzi ambao wanaonyesha uelewa wanaweza
- 3-5-ETS1-1. Fafanua shida rahisi ya muundo inayoonyesha hitaji au uhitaji ambao unajumuisha vigezo maalum vya kufaulu na vikwazo kwa vifaa, wakati, au gharama.
- 3-5-ETS1-2. Tengeneza na ulinganishe suluhisho nyingi zinazowezekana kwa shida kulingana na jinsi kila mmoja anavyoweza kukidhi vigezo na vikwazo vya shida.
- 3-5-ETS1-3. Panga na ufanyie majaribio ya haki ambayo vigeuzi hudhibitiwa na alama za kutofaulu huzingatiwa kubainisha mambo ya mfano au mfano ambao unaweza kuwa
kuboreshwa. - 4-PS3-2. Fanya uchunguzi kutoa ushahidi kwamba nishati inaweza kuhamishwa kutoka mahali kwenda mahali kwa sauti, mwanga, joto, na mikondo ya umeme
- 4-PS3-4. Tumia maoni ya kisayansi kubuni, kujaribu, na kusafisha kifaa kinachobadilika
nishati kutoka kwa fomu moja hadi nyingine. - MS-ETS1-1. Fafanua vigezo na vikwazo vya shida ya muundo na ya kutosha
usahihi kuhakikisha suluhisho la mafanikio, kwa kuzingatia kisayansi husika
kanuni na athari zinazowezekana kwa watu na mazingira ya asili ambayo yanaweza kupunguza suluhisho. - MS-ETS1-2. Tathmini suluhisho za ushindani za ushindani ukitumia mchakato wa kimfumo kwa
amua jinsi wanavyokidhi vigezo na vikwazo vya shida. - MS-ETS1-3. Changanua data kutoka kwa vipimo ili kubaini kufanana na tofauti kati ya suluhisho kadhaa za muundo ili kutambua sifa bora za kila moja ambazo zinaweza kuunganishwa kuwa suluhisho jipya la kukidhi vigezo vya mafanikio.
- MS-ETS1-4. Tengeneza modeli ya kutengeneza data ya upimaji wa iterative na urekebishaji wa kitu kilichopendekezwa, zana, au mchakato kama muundo bora unaweza kupatikana.
Viwango vya Usomi wa Teknolojia - Zama zote
- Sura ya 8 - Sifa za Ubunifu
- Ufafanuzi wa Ubunifu
- Mahitaji ya Ubunifu
- Sura ya 9 - Ubunifu wa Uhandisi
- Mchakato wa Ubunifu wa Uhandisi
- Ubunifu na Kuzingatia maoni yote
- Mifano ya
- Sura ya 10 - Jukumu la Utaftaji wa Utatuzi, Utafiti na Maendeleo, Uvumbuzi, na Jaribio la Kutatua Tatizo
- Utatuzi wa shida
- Uvumbuzi na uvumbuzi
- Majaribio
- Sura ya 11 - Tumia Mchakato wa Ubunifu
- Kukusanya habari
- Taswira ya suluhisho
- Jaribu na tathmini suluhisho
- Boresha muundo
- Sura ya 16 - Teknolojia za Nishati na Nguvu
- Nishati huja katika aina tofauti
- Zana, mashine, bidhaa na mifumo
nyaya
Mzunguko ni kitanzi ambacho umeme unapita. Mzunguko huanza kwenye chanzo cha nguvu, kama betri, na inapita kupitia waya na vifaa vya umeme (kama taa, motors, n.k.). Kuna aina mbili za mizunguko-mizunguko ya mfululizo na nyaya zinazofanana.
Mzunguko wa safu ruhusu njia moja tu ya umeme kupita. Katika mzunguko wa mfululizo na LEDs, LED zilizo mbali zaidi na chanzo cha nguvu zitaonekana kuwa nyepesi, kwa sababu umeme mdogo unapatikana kuzipa nguvu. Ikiwa taa ya LED ingewaka au kuondolewa katika mzunguko mfululizo, taa zote zifuatazo zingezimia pia, kwa sababu njia moja ya taa zilizobaki ingekatika.
Mizunguko sambamba kuruhusu njia nyingi za umeme kupita. Katika mzunguko unaofanana na LED, kila LED ina umeme unaotiririka moja kwa moja kando ya njia yake mwenyewe. Kila LED inaweza kuangaza vyema bila kujali ni wapi, kwa sababu umeme unafikia kila LED moja kwa moja. Pia, katika mzunguko unaofanana, ikiwa taa moja inawaka au imeondolewa, zingine zitaendelea kuangaza.
Uendeshaji na Insulation
Vifaa ambavyo hufanya umeme-kuruhusu umeme kupita kati yao-huitwa conductive. Vifaa vya kuendesha inaweza kutumika kuunda mizunguko. Hiyo inaweza kumaanisha kutumia waya wa chuma au vitu visivyo vya kawaida kama matunda, viazi, na hata unga. Katika unga unaotumia, chumvi kwenye unga husaidia kusonga umeme kupitia hiyo kwa kujitenga na Na + na Cl.
Vifaa ambavyo haviruhusu umeme kupita kati yao huitwa kuhami. Insulation inapimwa kwa upinzani. Zaidi ya kuhami nyenzo, ina upinzani zaidi. Unga wa kuhami ambao utafanya kazi nao ni sugu, ikimaanisha umeme kidogo unaweza kupita kupitia hiyo.
Maboksi hufanya kama ukuta wa umeme. Umeme ama husimamishwa na kiziba au lazima itafute njia kuzunguka. Kwa kuwa unga wa kuhami haufanyi umeme, inaweza kutumika kutenganisha unga wa kusonga na kulazimisha umeme kupita kupitia vifaa vingine vya umeme, kama vile LED na motors.
Upinzani pia ni muhimu katika kusaidia kupunguza kasi ya mtiririko wa umeme kwa sehemu fulani. Kwa mfano, unga unaofaa unaruhusu umeme kupita ndani yake, lakini pia hutoa upinzani. Hii husaidia kupunguza kasi ya mtiririko wa umeme kutoka kwa kifurushi cha betri kwenda kwa LED. Ikiwa LED ingeunganishwa moja kwa moja na kifurushi cha betri, LED ingeungua.
short Circuit
Umeme daima huchukua njia ya upinzani mdogo. Badala ya kupita polepole kupitia nyenzo sugu, umeme utachukua njia kupitia kitu kizuri zaidi, kama LED, motor, waya, au vifaa vingine vyenye nguvu zaidi. Hivi ndivyo vifaa vya kuhami vinaweza kutumiwa kufanya mabadiliko ya umeme na kupitia vifaa unavyotaka kupita.
Ikiwa kuna njia karibu na sehemu ya umeme, kama vile LED, ambayo inatoa upinzani mdogo, umeme utapita LED, ikichukua njia ya upinzani mdogo. Hii inaitwa mzunguko mfupi. Hii ndio sababu LED imeingizwa kwenye kipande kimoja cha unga au vipande viwili vya unga unaogusana, LED haitawaka.
Polarity
Umeme wa sasa hutiririka kutoka kwenye nguzo nzuri ya chanzo cha nishati kwenda kwenye nguzo hasi. Mwelekeo wa mtiririko wa sasa katika mzunguko unaitwa polarity. Katika shughuli hii, waya mwekundu kutoka kwa kifurushi cha betri ni nguzo nzuri na waya mweusi ni pole hasi. Vipengele vingine vya elektroniki pia vina upande mzuri na hasi na lazima viambatanishwe katika mwelekeo sahihi ili ufanye kazi. LEDs utakazokuwa unafanya kazi na kila moja ina vielekezi viwili, moja fupi, na moja ndefu. Uongozi mrefu zaidi huenda upande mzuri na risasi fupi huenda upande hasi. Ikiwa LED imeambatishwa kwa mwelekeo usiofaa, haitawaka hadi iwe imegeuzwa. Motors zitafanya kazi wakati zimeunganishwa katika mwelekeo wowote. Walakini, mwelekeo ambao umeme unapita utaamua mwelekeo wa kuzunguka kwa shimoni la gari.
Katika shughuli hii, utakuwa unaunda ubunifu kutoka kwa unga, kama vile ulivyofanya wakati ulikuwa mdogo. Ubunifu huu tu ndio unaweza kufanya umeme, hukuruhusu kuunda mizunguko na kuongeza huduma kama taa, motors, na zaidi. Utafanya kazi na aina mbili za unga. Unga mmoja (wenye rangi) ni mzuri na utaruhusu umeme kupita ndani yake. Nyingine (nyeupe) inahami na hairuhusu umeme kupitia hiyo. Utaanza kwa kuchunguza aina mbili za unga na jinsi zinavyoshirikiana kuunda mizunguko. Basi, unaweza kufurahiya kupata ubunifu.
Jizoeze Mzunguko / Ujue Kambi Yako
- Anza na mpira wa unga wa conductive. Ingiza waya za pakiti ya betri katika pande tofauti za unga. Ingiza LED kwenye unga. Nini kinatokea?
- Ifuatayo, jitenga kwa unga vipande viwili. Ingiza waya moja ya pakiti ya betri kwenye kipande kimoja cha unga na nyingine kwenye kipande kingine cha unga. Sasa ingiza LED na risasi moja kwenye kipande kimoja cha unga na risasi nyingine kwenye kipande cha pili cha unga. Nini kinatokea?
- Ifuatayo, ondoa LED na uizungushe, kisha ingiza tena kwenye vipande viwili vya unga na risasi kwenye mwelekeo tofauti na jinsi zilivyokuwa hapo awali. Nini kinatokea? Unafikiri ni kwanini ilitokea?
- Pamoja na LED katika nafasi iliyowashwa, gusa vipande viwili vya unga pamoja. Nini kinatokea? Unafikiri ni kwanini ilitokea?
- Ifuatayo, ongeza kipande cha unga wa kuhami kati ya vipande viwili vya unga na uwaambatishe kwa hivyo wanagusa. Pamoja na LED inayozunguka unga wa kuhami, ulioingizwa katika sehemu mbili za unga wa conductive, una kitu kimoja kigumu. LED inaangaza, hata hivyo, kwa sababu hakuna mzunguko mfupi unafanyika. Kwa kuwa unga wa kuhami hauruhusu umeme kupita ndani yake, umeme hupitia LED badala yake, na kuiwasha.
- Tumia unga wa kusonga na kuhami kuunda mzunguko wa mfululizo na taa mbili au zaidi. Unaona nini kuhusu taa? Unafikiri ni kwanini hiyo ni?
- Tumia unga wa kusonga na kuhami kuunda mzunguko unaofanana na LED tatu. Unaona nini kuhusu taa? Je! Ni tofauti gani na taa kwenye mzunguko wa mfululizo? Unafikiri ni kwanini hiyo ni?
Pata Ubunifu
Sasa kwa kuwa unaelewa jinsi ya kutumia aina mbili za unga kuwasha LED na kuendesha motor jaribu kujenga kitu cha ubunifu. Unaweza kutumia LEDs, motors, buzzers, mashabiki, au vifaa vingine vyovyote ambavyo mwalimu wako ametoa. Unaweza kutengeneza mnyama aliye na macho nyepesi, helikopta iliyo na propela inayozunguka, au kitu kingine chochote unachoweza kufikiria. Mara tu unapomaliza, shiriki uumbaji wako na darasa lote na uone kile wewe mwanafunzi mwenzako ulifikiria. Hapa kuna ubunifu ambao wanafunzi wengine wamefanya:
Asante kwa Math Francis, Ph.D., Mwenyekiti wa eneo la Mashariki la IEE, Mkoa wa 5 kwa kushiriki.
Tafsiri ya Mpango wa Somo