Elektronikong Doughter
Sponsored Lesson ng KEYSIGHT Technologies

Sa araling ito, matututunan ng mga mag-aaral ang tungkol sa kuryente at mga circuit sa pamamagitan ng paggamit ng kondaktibo at insulate na kuwarta upang makabuo ng mga malikhaing nilikha ng kuryente. Ang aktibidad na ito ay batay sa gawain ni Dr. AnnMarie Thomas at ng kanyang koponan sa University of St. Thomas.

  • Ang pangunahing mga konsepto ng kuryente at mga de-koryenteng circuit.
  • Mga konsepto ng pagkakabukod ng kuryente at pagpapadaloy.
  • Paano bumuo ng mga circuit at kung paano magaganap ang mga maikling circuit.

Mga Antas ng Edad: 8 - 14

Pangkalahatang-ideya ng Plano ng Aralin

Mga Kinakailangan na Materyales

  • Kondaktibong kuwarta (tingnan ang resipe sa ibaba)
  • Non-Conductive / Insulate na kuwarta (tingnan ang recipe sa ibaba)
  • AA baterya
  • Mga pack ng baterya na may mga terminal
  • Mga LED (inirerekumenda ang laki ng 10mm)
  • Wire gamit ang mga clip ng buaya

Opsyonal na Mga Materyales (Talaan ng Mga Posibilidad)

  • Mini DC electric electric hobby
  • Mga tagahanga, buzzer, at iba pang mga bahagi

Conductive Dough Recipe

Ingredients:

  • 1 cup water
  • 1 1⁄2 tasa ng harina
  • ⁄ tasa ng asin
  • 3 kutsara cream ng Tartaro
  • 1 kutsara mantika
  • Pangkulay ng pagkain
  1. Paghaluin ang tubig na may 1 tasa ng harina, asin, cream ng tartar, langis ng halaman, at pangkulay ng pagkain sa isang medium-size na palayok.
  2. Lutuin ang halo sa daluyan ng init habang patuloy na pagpapakilos.
  3. Patuloy na pukawin hanggang sa ang timpla ay bumubuo ng isang bola sa gitna ng palayok.
  4. Ilagay ang bola sa isang gaanong na-floured na ibabaw. Ang kuwarta ay magiging napakainit. Payagan itong palamig ng ilang minuto bago hawakan.
  5. Masahin ang natitirang 1⁄2 tasa ng harina sa bola hanggang sa maabot ang isang ninanais na pagkakapare-pareho.
  6. Itabi ang kuwarta sa isang lalagyan na hindi malapot.

Non-Conductive / Insulate Dough Recipe

Ingredients:

  • 1 1⁄2 tasa ng harina
  • ⁄ tasa ng asukal
  • 3 kutsara mantika
  • ⁄ tasa ng tubig (ang deionized o distilled ay pinakamahusay, ngunit maaaring magamit ang gripo ng tubig)
  1. Paghaluin ang 1 tasa ng harina, asukal, at langis sa isang mangkok.
  2. Gumalaw ng kaunting tubig. Magpatuloy na magdagdag ng tubig at pukawin hanggang sa maihigop ang karamihan sa tubig.
  3. Kapag ang halo ay ang pagkakapare-pareho ng maliit, pinaghiwalay na mga kumpol, masahin ang halo gamit ang iyong mga kamay hanggang sa bumuo ito ng isang solong bukol.
  4. Magdagdag ng tubig sa kuwarta at magpatuloy na masahin hanggang sa magkaroon ito ng isang malagkit, mala-kuwarta na pagkakayari.
  5. Idagdag ang ilan sa natitirang harina at masahin ito sa kuwarta hanggang sa maabot ang nais na pagkakayari.
  6. Itabi ang kuwarta sa isang lalagyan na hindi malapot.

kagamitan

  • Gumamit ng mga item mula sa build kit

paraan

  1. Magsimula sa isang bola ng kondaktibong kuwarta. Ipasok ang mga wire ng pack ng baterya sa magkabilang panig ng kuwarta. Ipasok ang isang LED sa kuwarta. Panoorin kung anong nangyayari.
  2. Susunod, paghiwalayin ang kondaktibong kuwarta sa dalawang piraso. Ipasok ang isang wire ng pack ng baterya sa isang piraso ng kuwarta at ang isa pa sa kabilang piraso ng kuwarta. Ngayon, ipasok ang LED na may isang tingga sa isang piraso ng kuwarta at ang iba pang tingga sa pangalawang piraso ng kuwarta. Panoorin kung anong nangyayari.
  3. Susunod, alisin ang LED at paikutin ito, na may mga lead sa kabaligtaran na direksyon. Panoorin kung anong nangyayari. Dokumento bakit sa palagay mo nangyari ito.
  4. Gamit ang LED sa ilaw na posisyon, hawakan nang magkasama ang dalawang piraso ng kuwarta. Panoorin kung anong nangyayari. Dokumento bakit sa palagay mo nangyari ito.
  5. Magdagdag ng isang piraso ng insulate na kuwarta sa pagitan ng dalawang piraso ng kondaktibong kuwarta at ilakip ang mga ito upang sila ay hawakan. Gamit ang LED straddling ang insulate na kuwarta at ipinasok sa dalawang seksyon ng kondaktibong kuwarta. Nag-iilaw ba ang LED?
  6. Gamitin ang conductive at insulate na kuwarta upang lumikha ng isang serye ng circuit na may dalawa o higit pang mga LED. Ano ang napansin mo tungkol sa mga ilaw? Dokumento kung bakit sa palagay mo nangyari ito.
  7. Gumamit ng conductive at insulate na kuwarta upang lumikha ng isang parallel circuit na may tatlong LEDs. Ano ang napansin mo tungkol sa mga ilaw? Paano sila naiiba mula sa mga ilaw sa serye ng circuit? Dokumento kung bakit sa palagay mo nangyari ito.

TED Talk: AnnMarie Thomas

Pinagmulan: TED YouTube Channel

Squishy Circuit Sculpture ni AnnMarie Thomas

Pinagmulan: University of St. Thomas YouTube Channel

Disenyo Hamon

Ikaw ay isang inhinyero na nagtatrabaho upang mag-disenyo at bumuo ng kuryente na nagsasagawa ng mga nilikha na wala sa kuwarta.

Pamantayan ng

  • Dapat gumamit ng dalawang uri ng kuwarta (kondaktibo at hindi kondaktibo)
    sa kapangyarihan (mga) LED.

hadlang

Kumpletuhin ang iyong iskultura sa loob ng naibigay na oras.

  1. Hatiin ang klase sa mga koponan ng 2.
  2. Ipamahagi ang worksheet ng Electric Dough at mga recipe para sa kondaktibo at hindi kondaktibong kuwarta.
  3. Talakayin ang mga paksa sa Seksyon ng Mga Konsepto sa Background.
  4. Suriin ang Proseso ng Disenyo ng Engineering, Hamon sa Disenyo, Pamantayan, Paghihigpit at Materyales. Kung pinapayagan ang oras, suriin ang "Mga Mundo na Aplikasyon sa Mundo" bago isagawa ang hamon sa disenyo.
  5. Bago bilhan ang mga mag-aaral na magsimulang mag-brainstorming at mag-sketch ng kanilang mga disenyo, hilingin sa kanila na isaalang-alang ang sumusunod
    ● Paano gumagana ang mga serye at parallel na mga circuit
    ● Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga conductive at insulate na materyales
    ● Ano ang isang maikling circuit?
    ● Ano ang polarity?
  6. Ibigay ang bawat koponan sa kanilang mga materyales.
  7. Ipaliwanag na ang mga mag-aaral ay dapat gumawa ng conductive at non-conductive (insulate) na kuwarta. Susubukan nila ang kuwarta sa pamamagitan ng paggawa ng iba't ibang mga circuit gamit ang mga LED light.
  8. Ipahayag ang dami ng oras na mayroon sila upang mag-disenyo at magtayo (inirerekumenda na 1 oras).
  9. Gumamit ng isang timer o isang on-line na stopwatch (count down na tampok) upang matiyak na mananatili ka sa oras. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). Bigyan ang mga mag-aaral ng regular na "mga pagsusuri sa oras" upang manatili sila sa gawain. Kung nahihirapan sila, magtanong ng mga katanungan na magdadala sa kanila sa isang solusyon nang mas mabilis.
  10. Ginagawa ng mga koponan ang kanilang kuwarta.
  11. Subukan ang kuwarta gamit ang mga hakbang sa pagsubok sa Mga Kagamitan sa Pagsubok at Seksyon ng Proseso.
  12. Dapat idokumento ng mga koponan ang mga resulta ng bawat hakbang sa pagsubok.
  13. Bilang isang klase, talakayin ang mga katanungan sa pagmuni-muni ng mag-aaral.

Pagkakaiba-iba

Gumamit ng mga LED light, motor, buzzer, tagahanga, o anumang iba pang mga materyales upang maging malikhain!

circuits

Ang loop na dumadaloy sa kuryente ay tinatawag na isang circuit. Ang isang circuit ay nagsisimula sa isang mapagkukunan ng kuryente, tulad ng isang baterya, at dumadaloy sa mga wire at mga de-koryenteng sangkap (tulad ng mga ilaw, motor, atbp.). Mayroong dalawang uri ng mga circuit - series circuit at parallel circuit.

robin-hegg-2019

Mga Circuits ng Serye

Pinapayagan lamang ng mga serye ng circuit ang isang landas para sa daloy ng kuryente. Sa isang serye ng circuit na may mga LED, ang mga LED pa mula sa mapagkukunan ng kuryente ay lilitaw na mas lumabo, dahil mas mababa ang kuryente na magagamit upang paandarin sila. Kung ang isang LED ay nasusunog o tinanggal sa isang serye ng circuit, ang lahat ng mga ilaw na sumusunod dito ay papatay din, dahil ang isang landas sa natitirang mga ilaw ay ididiskonekta.

Mga Parehong Circuits

Pinapayagan ng mga parallel circuit ang maraming mga landas para sa daloy ng kuryente. Sa isang parallel circuit na may LEDs, ang bawat LED ay may kuryente na dumadaloy dito kasama ang sariling landas. Ang bawat LED ay maaaring lumiwanag nang mali man
kung nasaan ito, dahil ang kuryente ay direktang umaabot sa bawat LED. Gayundin, sa isang parallel circuit, kung ang isang ilaw ay nasusunog o natanggal, ang iba ay magpapatuloy na lumiwanag.

Pang-kondaktibo at Insulated na Materyales

Mga Materyal na Pang-kondaktibo: payagan ang kuryente na dumaloy sa kanila. Maaari ba kayong mag-isip ng ilang mga materyales na nagsasagawa ng kuryente?

Mga Materyal na Insulate: huwag payagan ang daloy ng kuryente sa pamamagitan nito. Maaari ba kayong mag-isip ng ilang mga insulate na materyales? Ang pagkakabukod ay sinusukat sa paglaban. Ang mas maraming pagkakabukod ng isang materyal, mas maraming paglaban ito. Ang insulate na kuwarta na iyong pinagtatrabahuhan ay lumalaban, nangangahulugang kaunting kuryente ang maaaring dumaloy dito. Ang mga insulator ay kumikilos bilang isang pader na humahadlang sa kuryente.

Syort sokit

robin-hegg-2019

Ang isang maikling circuit ay nangyayari kapag ang mga wire na hindi dapat makipag-ugnay sa bawat isa. Ito ang dahilan kung bakit ang isang LED ay hindi magaan kapag ito ay ipinasok sa isang solong piraso ng kondaktibong kuwarta o papasok
dalawang piraso ng kondaktibong kuwarta na pagkatapos ay hawakan ang bawat isa.

Polarity

Ang direksyon ng kasalukuyang daloy sa isang circuit ay tinatawag na polarity. Sa aktibidad na ito, ang pulang kawad mula sa pack ng baterya ay ang positibong poste at ang itim na kawad ay ang negatibong poste. Ang ilang mga elektronikong sangkap ay mayroon ding positibo at negatibong panig at dapat na nakakabit sa tamang direksyon upang gumana.

Ang mga LED sa aktibidad na ito bawat isa ay may dalawang lead, isang maikli, at isang haba. Ang mas mahabang tingga ay mapupunta sa positibong bahagi at ang mas maikling lead ay mapupunta sa negatibong bahagi.

Pagninilay ng Mag-aaral (notebook para sa engineering)

  1. Palaging tumatagal ang kuryente sa daanan ng hindi bababa sa pagtutol. Sa hakbang 1, bakit sa palagay mo hindi lumiwanag ang LED nang ipinasok ito sa isang piraso ng kondaktibong kuwarta? Sa hakbang 4, bakit sa palagay mo naka-patay ang LED nang magkadikit ang dalawang piraso ng kondaktibong kuwarta?
  2. Ang kondaktibong kuwarta ay gawa sa tubig, harina, asin, cream ng tartar, at langis ng halaman. Ang insulate na kuwarta ay gawa sa tubig, harina, asukal, at langis ng halaman. Ano sa palagay mo ang gumagawa ng isang kuwarta na nagsasagawa ng kuryente at ang iba ay hindi?
  3. Ano ang iba pang mga materyal sa palagay mo ay mapag-uugnay?
  4. Ano ang iba pang mga materyales sa iyong palagay ay nakakabukod?

Pagbabago ng Oras

Ang aralin ay maaaring gawin sa kasing liit ng 1 panahon ng klase para sa mga matatandang mag-aaral. Gayunpaman, upang matulungan ang mga mag-aaral mula sa pakiramdam na nagmamadali at upang matiyak ang tagumpay ng mag-aaral (lalo na para sa mga mas batang mag-aaral), hatiin ang aralin sa dalawang panahon na nagbibigay sa mga mag-aaral ng mas maraming oras upang mag-utak, subukan ang mga ideya at tapusin ang kanilang disenyo. Isagawa ang pagsubok at debrief sa susunod na panahon ng klase.

circuits

Ang isang circuit ay isang loop kung saan dumadaloy ang kuryente. Ang isang circuit ay nagsisimula sa isang mapagkukunan ng kuryente, tulad ng isang baterya, at dumadaloy sa mga wire at mga de-koryenteng sangkap (tulad ng mga ilaw, motor, atbp.). Mayroong dalawang uri ng mga circuit - series circuit at parallel circuit.

Mga circuit ng serye payagan lamang ang isang landas para dumaloy ang kuryente. Sa isang serye ng circuit na may mga LED, ang mga LED na mas malayo mula sa pinagmulan ng kuryente ay lilitaw na mas lumabo, dahil mas mababa ang kuryente na magagamit upang paandarin sila. Kung ang isang LED ay nasusunog o tinanggal sa isang serye ng circuit, ang lahat ng mga ilaw na sumusunod dito ay papatay din, dahil ang isang landas sa natitirang mga ilaw ay ididiskonekta. 

robin-hegg-2019 (2)

Mga parallel na circuit payagan ang maraming mga landas para sa daloy ng kuryente. Sa isang parallel circuit na may LEDs, ang bawat LED ay may kuryente na dumadaloy dito kasama ang sariling landas. Ang bawat LED ay maaaring lumiwanag nang maliwanag kung nasaan man ito, dahil ang kuryente ay direktang umaabot sa bawat LED. Gayundin, sa isang parallel circuit, kung ang isang ilaw ay nasusunog o natanggal, ang iba ay magpapatuloy na lumiwanag.

Pag-uugali at pagkakabukod

Ang mga materyal na nagsasagawa ng kuryente — na nagpapahintulot sa daloy ng kuryente sa mga ito — ay tinatawag na kondaktibo. Kondaktibong materyal

maaaring magamit ang als upang lumikha ng mga circuit. Nangangahulugan iyon ng paggamit ng metal wire o mas maraming mga hindi pangkaraniwang bagay tulad ng prutas, patatas, at kahit kuwarta. Sa kondaktibong kondaktibo na gagamitin mo, ang asin sa kuwarta ay makakatulong sa paggalaw ng kuryente sa pamamagitan nito sa pamamagitan ng pagkakahiwalay sa Na + at Clons.

Ang mga materyal na hindi pinapayagan na dumaloy ang kuryente ay tinatawag na insulate. Ang pagkakabukod ay sinusukat sa paglaban. Ang mas maraming pagkakabukod ng isang materyal, mas maraming paglaban ito. Ang insulate na kuwarta na iyong pinagtatrabahuhan ay lumalaban, nangangahulugang kaunting kuryente ang maaaring dumaloy dito.

Ang mga insulator ay kumikilos bilang isang pader sa kuryente. Ang elektrisidad ay maaaring tumigil ng isang insulator o kailangang maghanap ng paraan sa paligid nito. Dahil ang insulate na kuwarta ay hindi nagsasagawa ng kuryente, maaari itong magamit upang paghiwalayin ang kondaktibong kuwarta at upang pilitin ang kuryente na dumaloy sa iba pang mga de-koryenteng sangkap, tulad ng mga LED at motor.

Mahalaga rin ang paglaban sa pagtulong upang mabagal ang daloy ng kuryente sa isang tiyak na sangkap. Fo

robin-hegg-2019 (3)

Halimbawa, pinapayagan ng kondaktibong kuwarta na dumaloy dito ang kuryente, ngunit nag-aalok din ng ilang paglaban. Nakakatulong ito upang mabagal ang daloy ng kuryente mula sa baterya pack sa mga LED. Kung ang LED ay konektado nang direkta sa baterya pack, ang LED ay masunog.

Syort sokit

Palaging tumatagal ang kuryente sa daanan ng hindi bababa sa pagtutol. Sa halip na dahan-dahang dumaloy sa isang lumalaban na materyal, tatahak ang kuryente sa isang bagay na mas kondaktibo, tulad ng isang LED, motor, wire, o iba pang mas kondaktibong materyal. Ito ay kung paano magagamit ang mga materyales na insulate upang gumawa ng kurso na nagbabago ng elektrisidad at gumalaw sa mga sangkap na nais mong dumaloy.

Kung mayroong isang landas sa paligid ng isang de-koryenteng sangkap, tulad ng isang LED, na nag-aalok ng mas kaunting paglaban, ang elektrisidad ay bypass ang LED, pagkuha ng landas ng hindi bababa sa paglaban. Ito ay tinatawag na isang maikling circuit. Ito ang dahilan kung bakit ang isang LED ay ipinasok sa isang solong piraso ng kondaktibong kuwarta o

  • Konduktor: Materyal na nagpapahintulot sa daloy ng kuryente dito.
  • Insulator: Materyal na hindi pinapayagan na dumaloy ang kuryente dito.
  • Paglaban: Ang pagkakabukod ay sinusukat sa paglaban. Ang mas maraming pagkakabukod ng isang materyal, mas maraming paglaban ito.
  • paligid: Ang loop na dumadaloy sa kuryente. Ang isang circuit ay nagsisimula sa isang mapagkukunan ng kuryente, tulad ng isang baterya, at dumadaloy sa mga wire at mga de-koryenteng sangkap (tulad ng mga ilaw, motor, atbp.).
  • Serye Circuit: Pinapayagan ang isang landas para dumaloy ang kuryente.
  • Parallel Circuit: Pinapayagan ang maraming mga landas para sa daloy ng kuryente.
  • Syort sokit: Kapag ang mga wire na hindi dapat makipag-ugnay sa bawat isa ay nagalaw.

Mga Koneksyon sa Internet

Inirerekumendang Reading

  • Elektronikong para sa Mga Bata: Maglaro gamit ang Mga Simpleng Circuits at Eksperimento sa Elektrisidad! (ISBN: 978-1593277253)
  • Isang Gabay ng Baguhan sa Mga Circuits: Siyam na Simpleng Proyekto na may Mga ilaw, Tunog, at Higit Pa! (ISBN: 978-1593279042)
  • Pagbuo ng Mga Squishy Circuit (ISBN: 978-1634727235)
  • Ang Malaking Aklat ng Mga Makerspace na Proyekto: Nagbibigay-inspirasyon sa Mga Gumagawa na Mag-eksperimento, Lumikha, at Alamin (ISBN: 978-1259644252)

Gawain sa Pagsulat

Sa aktibidad na ito, magtatayo ka ng mga bagay gamit ang isang materyal na maaaring magsagawa ng kuryente. Papayagan ka nitong magdagdag ng mga ilaw, motor, tagahanga, at iba pang mga de-koryenteng elemento sa iyong nilikha. Si Chris Tuan, isang civil engineer sa University of Nebraska, Lincoln ay bumuo ng isang pormula upang makagawa ng conductive kongkreto na maaaring magamit upang gumawa ng mga kalsada at mga bangketa na maaaring matunaw ang yelo at niyebe. Kung makakagawa ka ng isang gusali na may mga kondaktibong materyales, paano mo magagamit ang mga de-koryenteng katangian nito?

Pagkahanay sa Mga Framework ng Kurikulum

Tandaan: Ang lahat ng mga plano sa aralin sa seryeng ito ay nakahanay sa Mga Pamantayan sa Agham ng Guro ng Computer K-12 Mga Pamantayang Pang-agham sa Computer, Mga Pamantayang Pangunahing Estado ng Estados Unidos para sa Matematika, at kung naaangkop din sa Pambansang Konseho ng Mga Guro ng Matematika at Mga Pamantayan para sa Paaralan Matematika, Mga Pamantayan ng International Technology Education Association para sa Teknolohikal na Pagbasa, at ang Mga Pamantayan sa Edukasyon ng Pambansang Agham ng Estados Unidos na ginawa ng National Research Council.

Susunod na Mga Pamantayan sa Agham ng Henerasyon

Ang mga mag-aaral na nagpapakita ng pag-unawa ay maaari

  • 3-5-ETS1-1. Tukuyin ang isang simpleng problema sa disenyo na sumasalamin sa isang pangangailangan o nais na may kasamang tinukoy na pamantayan para sa tagumpay at mga hadlang sa mga materyales, oras, o gastos.
  • 3-5-ETS1-2. Bumuo at maghambing ng maramihang mga posibleng solusyon sa isang problema batay sa kung gaano kahusay na maabot ng bawat isa ang mga pamantayan at hadlang ng problema.
  • 3-5-ETS1-3. Magplano at magsagawa ng patas na mga pagsubok kung saan kinokontrol ang mga variable at ang mga puntos ng kabiguan ay isinasaalang-alang upang makilala ang mga aspeto ng isang modelo o prototype na maaaring
    napabuti.
  • 4-PS3-2. Gumawa ng mga obserbasyon upang magbigay ng katibayan na ang enerhiya ay maaaring mailipat sa bawat lugar sa pamamagitan ng tunog, ilaw, init, at mga daloy ng kuryente
  • 4-PS3-4. Maglapat ng mga ideya na pang-agham upang mag-disenyo, subukan, at pinuhin ang isang aparato na nagko-convert
    enerhiya mula sa isang anyo patungo sa isa pa.
  • MS-ETS1-1. Tukuyin ang mga pamantayan at hadlang ng isang problema sa disenyo na may sapat
    katumpakan upang matiyak ang isang matagumpay na solusyon, isinasaalang-alang ang kaugnay na pang-agham
    mga prinsipyo at potensyal na epekto sa mga tao at natural na kapaligiran na maaaring limitahan ang mga posibleng solusyon.
  • MS-ETS1-2. Suriin ang mga nakikipagkumpitensyang solusyon sa disenyo gamit ang isang sistematikong proseso upang
    matukoy kung gaano kahusay nila natutugunan ang mga pamantayan at hadlang ng problema.
  • MS-ETS1-3. Pag-aralan ang data mula sa mga pagsubok upang matukoy ang pagkakatulad at pagkakaiba sa maraming mga solusyon sa disenyo upang makilala ang pinakamahusay na mga katangian ng bawat isa na maaaring pagsamahin sa isang bagong solusyon upang mas mahusay na matugunan ang mga pamantayan para sa tagumpay.
  • MS-ETS1-4. Bumuo ng isang modelo upang makabuo ng data para sa umuulit na pagsubok at pagbabago ng isang iminungkahing bagay, tool, o proseso na maaaring makamit ang isang pinakamainam na disenyo.

Mga Pamantayan para sa Teknikal na Pagbasa at Pagsulat - Lahat ng Edad

  • Kabanata 8 - Ang Mga Katangian ng Disenyo
    • Mga kahulugan ng Disenyo
    • Mga Kinakailangan ng Disenyo
  • Kabanata 9 - Disenyo ng Engineering
    • Proseso ng Disenyo ng Engineering
    • Pagkamalikhain at Isinasaalang-alang ang lahat ng mga ideya
    • Modellen
  • Kabanata 10 - Ang Papel ng Pag-troubleshoot, Pananaliksik at Pag-unlad, Pag-imbento, at Eksperimento sa Paglutas ng Suliranin
    • Troubleshooting
    • Pag-imbento at pagbabago
    • Eksperimento
  • Kabanata 11 - Ilapat ang Proseso ng Disenyo
    • Mangolekta ng impormasyon
    • Ipakita ang isang solusyon
    • Subukan at suriin ang mga solusyon
    • Pagbutihin ang isang disenyo
  • Kabanata 16 - Mga Teknolohiya ng Enerhiya at Lakas
    • Ang enerhiya ay nagmula sa iba't ibang anyo
    • Mga tool, machine, produkto at system

circuits

Ang isang circuit ay isang loop kung saan dumadaloy ang kuryente. Ang isang circuit ay nagsisimula sa isang mapagkukunan ng kuryente, tulad ng isang baterya, at dumadaloy sa mga wire at mga de-koryenteng sangkap (tulad ng mga ilaw, motor, atbp.). Mayroong dalawang uri ng mga circuit - series circuit at parallel circuit.

Mga circuit ng serye payagan lamang ang isang landas para dumaloy ang kuryente. Sa isang serye ng circuit na may mga LED, ang mga LED na mas malayo mula sa pinagmulan ng kuryente ay lilitaw na mas lumabo, dahil mas mababa ang kuryente na magagamit upang paandarin sila. Kung ang isang LED ay nasusunog o tinanggal sa isang serye ng circuit, ang lahat ng mga ilaw na sumusunod dito ay papatay din, dahil ang isang landas sa natitirang mga ilaw ay ididiskonekta.

robin-hegg-2019

 

Mga parallel na circuit payagan ang maraming mga landas para sa daloy ng kuryente. Sa isang parallel circuit na may LEDs, ang bawat LED ay may kuryente na dumadaloy dito kasama ang sariling landas. Ang bawat LED ay maaaring lumiwanag nang maliwanag kung nasaan man ito, dahil ang kuryente ay direktang umaabot sa bawat LED. Gayundin, sa isang parallel circuit, kung ang isang ilaw ay nasusunog o natanggal, ang iba ay magpapatuloy na lumiwanag.

robin-hegg-2019

 

Pag-uugali at pagkakabukod

Ang mga materyal na nagsasagawa ng kuryente — na nagpapahintulot sa daloy ng kuryente sa mga ito — ay tinatawag na kondaktibo. Maaaring magamit ang mga kondaktibong materyales upang lumikha ng mga circuit. Nangangahulugan iyon ng paggamit ng metal wire o mas maraming mga hindi pangkaraniwang bagay tulad ng prutas, patatas, at kahit kuwarta. Sa kondaktibong kondaktibo na gagamitin mo, ang asin sa kuwarta ay makakatulong sa paggalaw ng kuryente sa pamamagitan nito sa pamamagitan ng pagkakahiwalay sa Na + at Clons.

Ang mga materyal na hindi pinapayagan na dumaloy ang kuryente ay tinatawag na insulate. Ang pagkakabukod ay sinusukat sa paglaban. Ang mas maraming pagkakabukod ng isang materyal, mas maraming paglaban ito. Ang insulate na kuwarta na iyong pinagtatrabahuhan ay lumalaban, nangangahulugang kaunting kuryente ang maaaring dumaloy dito.

Ang mga insulator ay kumikilos bilang isang pader sa kuryente. Ang elektrisidad ay maaaring tumigil ng isang insulator o kailangang maghanap ng paraan sa paligid nito. Dahil ang insulate na kuwarta ay hindi nagsasagawa ng kuryente, maaari itong magamit upang paghiwalayin ang kondaktibong kuwarta at upang pilitin ang kuryente na dumaloy sa iba pang mga de-koryenteng sangkap, tulad ng mga LED at motor.

Mahalaga rin ang paglaban sa pagtulong upang mabagal ang daloy ng kuryente sa isang tiyak na sangkap. Halimbawa, pinapayagan ng kondaktibong kuwarta na dumaloy dito ang kuryente, ngunit nag-aalok din ng ilang paglaban. Nakakatulong ito upang mabagal ang daloy ng kuryente mula sa baterya pack sa mga LED. Kung ang LED ay konektado nang direkta sa baterya pack, ang LED ay masunog.

Syort sokit

Palaging tumatagal ang kuryente sa daanan ng hindi bababa sa pagtutol. Sa halip na dahan-dahang dumaloy sa isang lumalaban na materyal, tatahak ang kuryente sa isang bagay na mas kondaktibo, tulad ng isang LED, motor, wire, o iba pang mas kondaktibong materyal. Ito ay kung paano magagamit ang mga materyales na insulate upang gumawa ng kurso na nagbabago ng elektrisidad at gumalaw sa mga sangkap na nais mong dumaloy.

Kung mayroong isang landas sa paligid ng isang de-koryenteng sangkap, tulad ng isang LED, na nag-aalok ng mas kaunting paglaban, ang elektrisidad ay bypass ang LED, pagkuha ng landas ng hindi bababa sa paglaban. Ito ay tinatawag na isang maikling circuit. Ito ang dahilan kung bakit ang isang LED ay ipinasok sa isang solong piraso ng kondaktibong kuwarta o sa dalawang piraso ng kondaktibong kuwarta na pagkatapos ay hawakan ang bawat isa, ang LED ay hindi ilaw.

Polarity

Ang kasalukuyang kuryente ay dumadaloy mula sa positibong poste ng isang mapagkukunan ng enerhiya patungo sa negatibong poste. Ang direksyon ng kasalukuyang daloy sa isang circuit ay tinatawag na polarity. Sa aktibidad na ito, ang pulang kawad mula sa pack ng baterya ay ang positibong poste at ang itim na kawad ay ang negatibong poste. Ang ilang mga elektronikong sangkap ay mayroon ding positibo at negatibong panig at dapat na nakakabit sa tamang direksyon upang gumana. Ang mga LED na iyong pagtatrabaho sa bawat isa ay may dalawang lead, isang maikli, at isang haba. Ang mas mahabang tingga ay mapupunta sa positibong bahagi at ang mas maikling lead ay mapupunta sa negatibong bahagi. Kung ang LED ay nakakabit sa maling direksyon, hindi ito magsisindi hanggang sa maikot ito. Gagana ang mga motor kapag nakakabit sa alinmang direksyon. Gayunpaman, ang direksyon kung saan dumadaloy ang kuryente ay matutukoy ang direksyon ng pag-ikot ng baras ng motor.

Sa aktibidad na ito, magtatayo ka ng mga nilikha na wala sa kuwarta, tulad ng ginawa mo noong bata ka pa. Ang mga nilikha lamang na ito ang maaaring magsagawa ng elektrisidad, pinapayagan kang lumikha ng mga circuit at magdagdag ng mga tampok tulad ng mga ilaw, motor, at marami pa. Makikipagtulungan ka sa dalawang uri ng kuwarta. Ang isang kuwarta (may kulay) ay kondaktibo at papayagan ang kuryente na dumaloy dito. Ang iba pang (puti) ay insulate at hindi pinapayagan ang kuryente na dumaan dito. Magsisimula ka sa pamamagitan ng paggalugad ng dalawang uri ng kuwarta at kung paano sila nagtutulungan upang lumikha ng mga circuit. Pagkatapos, maaari kang magkaroon ng kasiyahan na maging malikhain.

Mga Circuits ng Pagsasanay / Kilalanin ang Iyong Pinasa

  1. Magsimula sa isang bola ng kondaktibong kuwarta. Ipasok ang mga wire ng pack ng baterya sa kabaligtaran ng kuwarta. Ipasok ang isang LED sa kuwarta. Anong nangyayari

    robin-hegg-2019

 

 

 

 

  1. Susunod, paghiwalayin ang kondaktibong kuwarta sa dalawang piraso. Ipasok ang isang wire ng pack ng baterya sa isang piraso ng kuwarta at ang isa pa sa kabilang piraso ng kuwarta. Ipasok ngayon ang LED na may isang tingga sa isang piraso ng kuwarta at ang iba pang tingga sa pangalawang piraso ng kuwarta. Anong nangyayari

    robin-hegg-2019

 

 

 

 

 

  1. Susunod, alisin ang LED at iikot ito, pagkatapos ay ipasok ito pabalik sa dalawang piraso ng kuwarta na may mga lead sa kabaligtaran na direksyon mula sa kung paano sila dati. Anong nangyayari Bakit sa palagay mo nangyari ito?

 

 

 

 

  1. Gamit ang LED sa ilaw na posisyon, hawakan nang magkasama ang dalawang piraso ng kuwarta. Anong nangyayari Bakit sa palagay mo nangyari ito?

 

 

 

 

  1. Susunod, magdagdag ng isang piraso ng insulate na kuwarta sa pagitan ng dalawang piraso ng kondaktibong kuwarta at ilakip ang mga ito upang sila ay hawakan. Sa LED straddling ang insulate na kuwarta, na ipinasok sa dalawang seksyon ng kondaktibong kuwarta, mayroon kang isang solidong bagay. Ang LED ay nag-iilaw, gayunpaman, dahil walang maikling circuit na nangyayari. Dahil hindi pinapayagan ng insulate na kuwarta na dumaloy ang kuryente dito, dumadaan ang kuryente sa LED sa halip, sinindihan ito.

    robin-hegg-2019

 

 

 

 

 

  1. Gamitin ang conductive at insulate na kuwarta upang lumikha ng isang serye ng circuit na may dalawa o higit pang mga LED. Ano ang napansin mo tungkol sa mga ilaw? Bakit sa palagay mo ganun?

    robin-hegg-2019

 

 

 

 

 

 

  1. Gumamit ng conductive at insulate na kuwarta upang lumikha ng isang parallel circuit na may tatlong LEDs. Ano ang napansin mo tungkol sa mga ilaw? Paano sila naiiba mula sa mga ilaw sa serye ng circuit? Bakit sa palagay mo ganun?

    robin-hegg-2019

 

 

 

 

  

Kumuha ng Creative

Ngayon na naiintindihan mo kung paano gamitin ang dalawang uri ng kuwarta upang mapagana ang isang LED at magpatakbo ng isang motor subukang bumuo ng isang bagay na malikhain. Maaari mong gamitin ang mga LED, motor, buzzer, tagahanga, o anumang iba pang mga materyal na ibinigay ng iyong guro. Maaari kang gumawa ng isang hayop na may ilaw na mga mata, isang helikoptero na may isang paikot na tagataguyod, o anumang bagay na maaari mong isipin. Kapag natapos mo na, ibahagi ang iyong nilikha sa natitirang klase at tingnan kung ano ang naisip ng mga kamag-aral. Narito ang ilang mga nilikha ng ibang mag-aaral na ginawa:

robin-hegg-2019

robin-hegg-2019

robin-hegg-2019

robin-hegg-2019

Salamat kay Matt Francis, Ph.D., IEEE East Area Chair, Rehiyon 5 para sa pagbabahagi.

Pagsasalin sa Plano ng Aralin

Naida-download na Sertipiko ng Pagkumpleto ng Mag-aaral