Elektr xamiri
KEYSIGHT Technologies homiyligidagi dars
Ushbu darsda talabalar o'tkazuvchan va izolyatsion xamirdan foydalanib, ijodiy elektr ijodlarini qurish orqali elektr energiyasi va elektr zanjirlari to'g'risida ma'lumotga ega bo'ladilar. Ushbu faoliyat doktor AnnMarie Tomas va uning Sent-Tomas Universitetidagi jamoasi ishiga asoslangan.
- Elektr va elektr zanjirlarining asosiy tushunchalari.
- Elektr izolyatsiyasi va o'tkazuvchanligi tushunchalari.
- Qanday qilib elektronlarni qurish va qanday qilib qisqa tutashuvlar paydo bo'lishi.
Yosh darajasi: 8 - 14
Kerakli materiallar
- Supero'tkazuvchilar xamir (quyidagi retseptga qarang)
- Supero'tkazuvchilar bo'lmagan / izolyatsiya qiluvchi xamir (quyidagi retseptga qarang)
- AA batareyalari
- Terminalli batareyalar to'plami
- LEDlar (10 mm o'lchamda tavsiya etiladi)
- Alligator qisqichlari bilan sim
Ixtiyoriy materiallar (Imkoniyatlar jadvali)
- Mini DC elektr xobbi dvigatellari
- Ventilyatorlar, buzzers va boshqa komponentlar
Supero'tkazuvchilar xamir retsepti
Tarkibi:
- 1 stakan suv
- 1 ⁄ stakan un
- ⁄ stakan tuz
- 3 osh qoshiq. qaymoqli krem
- 1 osh qoshiq. o'simlik yog'i
- Oziq-ovqat bo'yoqlari
- O'rta kattalikdagi idishda suvni 1 stakan un, tuz, qaymoq, o'simlik moyi va oziq-ovqat ranglari bilan aralashtiring.
- Aralashmani doimiy ravishda aralashtirib, o'rtacha olovda pishiring.
- Aralash idish markazida to'p hosil bo'lguncha aralashtirishda davom eting.
- To'pni ozgina unlangan yuzaga qo'ying. Xamir juda issiq bo'ladi. Ishlashdan oldin uni bir necha daqiqa sovutib turing.
- Qolgan 1/2 stakan unni kerakli zichlikka yetguncha xamirga soling.
- Xamirni havo o'tkazmaydigan idishda saqlang.
Supero'tkazuvchilar bo'lmagan / izolyatsiya qiluvchi xamir retsepti
Tarkibi:
- 1 ⁄ stakan un
- ⁄ stakan shakar
- 3 osh qoshiq. o'simlik yog'i
- 1⁄2 stakan suv (deionizatsiya qilingan yoki distillangan eng yaxshisidir, ammo musluk suvidan foydalanish mumkin)
- Idishga 1 stakan un, shakar va yog'ni aralashtiring.
- Kichik miqdordagi suv bilan aralashtiring. Suv qo'shishda davom eting va suvning ko'p qismi singib ketguncha aralashtiring.
- Aralash mayda, ajratilgan quyqalarning mustahkamligi bo'lgandan so'ng, aralashmani bitta bo'lak hosil bo'lguncha qo'llaringiz bilan aralashtiring.
- Xamirga suv solib, xamirga o'xshash yopishqoq bo'lguncha xamirlashni davom eting.
- Qolgan unning bir qismini qo'shing va kerakli xamirga kelguncha xamirga soling.
- Xamirni havo o'tkazmaydigan idishda saqlang.
Materiallar
- Qurilish to'plamidagi narsalardan foydalaning
jarayon
- Supero'tkazuvchilar xamirdan to'p bilan boshlang. Batareya paketining simlarini xamirning qarama-qarshi tomonlariga joylashtiring. Xamirga LEDni joylashtiring. Nima bo'lishini tomosha qiling.
- Keyin, o'tkazuvchan xamirni ikki qismga ajrating. Bir akkumulyator simini bitta xamirga, ikkinchisini esa boshqa xamirga soling. Endi LEDni bitta qo'rg'oshin bilan xamirning bir qismiga, ikkinchisini esa ikkinchi xamirga soling. Nima bo'lishini tomosha qiling.
- Keyin, LEDni olib tashlang va uni teskari yo'nalishda olib boring. Nima bo'lishini tomosha qiling. Nima uchun bu sodir bo'ldi deb o'ylaysiz?
- LED yoritilgan holatda, xamirning ikkita qismini bir-biriga tegizing. Nima bo'lishini tomosha qiling. Nima uchun bu sodir bo'ldi deb o'ylaysiz?
- Supero'tkazuvchilar xamirning ikki bo'lagi orasiga izolyatsion xamirning bir qismini qo'shing va ularni tegib turadigan qilib ulang. Yalıtkan xamirni o'rab turgan va o'tkazuvchan xamirning ikki qismiga kiritilgan LED bilan. LED yonmoqda?
- Ikki yoki undan ortiq LED bilan ketma-ket elektron yaratish uchun Supero'tkazuvchilar va izolyatsion xamirdan foydalaning. Chiroqlar haqida nimalarni ko'rasiz? Nima uchun bu sodir bo'ldi deb o'ylayotganingizni hujjatlashtiring.
- Uchta LED bilan parallel sxemani yaratish uchun Supero'tkazuvchilar va izolyatsion xamirdan foydalaning. Chiroqlar haqida nimalarni ko'rasiz? Ular ketma-ket zanjirdagi chiroqlardan qanday farq qiladi? Nima uchun bu sodir bo'ldi deb o'ylayotganingizni hujjatlashtiring.
TED munozarasi: AnnMarie Tomas
Manba: TED YouTube kanali
AnnMarie Tomasning Squishy Circuit haykaltaroshligi
Manba: Sent-Tomas universiteti YouTube kanali
Dizayn chaqiruvi
Siz xamirdan elektr energiyasini ishlab chiqarishni loyihalashtirish va qurish bo'yicha ishlaydigan muhandisiz.
Mezonlar
- Ikkita xamirdan (o'tkazuvchan va o'tkazmaydigan) foydalanish kerak
LED (lar) ni yoqish uchun.
Cheklovlar
Belgilangan vaqt ichida haykalingizni to'ldiring.
- Sinfni 2 kishidan iborat jamoalarga ajrating.
- Elektr xamiri ishchi varag'i va o'tkazuvchan va o'tkazmaydigan xamir retseptlarini tarqatish.
- Fon tushunchalari bo'limidagi mavzularni muhokama qiling.
- Muhandislik loyihalash jarayoni, dizayndagi da'vo, mezon, cheklovlar va materiallarni ko'rib chiqing. Agar vaqt imkon bersa, dizayn bo'yicha sinov o'tkazishdan oldin "Haqiqiy dunyo dasturlari" ni ko'rib chiqing.
- Talabalarga aqliy hujumni boshlashga va o'z dizaynlarini eskizlarini tuzishga ko'rsatma berishdan oldin, quyidagilarni e'tiborga olishlarini so'rang
● Qator va parallel zanjirlar qanday ishlaydi
● Supero'tkazuvchilar va izolyatsion materiallar o'rtasidagi farqlar
● Qisqa tutashuv nima?
● Polarlik nima? - Har bir jamoani o'z materiallari bilan ta'minlang.
- Talabalar o'tkazuvchan va o'tkazmaydigan (izolyatsion) xamir tayyorlashlari kerakligini tushuntiring. Ular xamirni diodli chiroqlar yordamida har xil sxemalar yasab sinab ko'rishadi.
- Loyihalash va qurish uchun qancha vaqt kerakligini e'lon qiling (1 soat tavsiya etiladi).
- Vaqtni ushlab turish uchun taymer yoki on-layn sekundomerdan foydalaning (hisoblashning orqaga qaytish xususiyati). (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). O'quvchilarga doimiy ravishda "vaqt tekshiruvlarini" berib turing, shunda ular o'z vazifalarida qoladilar. Agar ular qiynalayotgan bo'lsa, ularni tezroq echimga olib boradigan savollar bering.
- Jamoalar xamirni tayyorlaydilar.
- Xamirni sinov materiallari va ishlov berish qismidagi sinov bosqichlaridan foydalanib sinab ko'ring.
- Jamoalar har bir sinov bosqichi natijalarini hujjatlashtirishi kerak.
- Sinf sifatida talabaning mulohaza savollarini muhokama qiling.
Variations
Ijod qilish uchun LED yoritgichlar, motorlar, buzzerslar, muxlislar yoki boshqa materiallardan foydalaning!
davrlari,
Elektr tokidan o'tadigan zanjir zanjir deb ataladi. O'chirish akkumulyator kabi quvvat manbaidan boshlanadi va simlar va elektr qismlari (masalan, chiroqlar, motorlar va boshqalar) orqali oqadi. Ikkita davr mavjud - seriyali va parallel davrlar.
Seriyali sxemalar
Ketma-ket zanjirlar elektr tokining oqishi uchun faqat bitta yo'lni beradi. Svetodiodli ketma-ket zanjirda quvvat manbaidan uzoqroq bo'lgan LEDlar xiralashgan ko'rinadi, chunki ularni ishlatish uchun kamroq elektr energiyasi mavjud. Agar svetofor yonib ketsa yoki ketma-ket o'chirib qo'yilsa, uning yonidagi barcha chiroqlar ham o'chib ketar edi, chunki qolgan chiroqlar uchun bitta yo'l o'chirilgan bo'lar edi.
Parallel davrlar
Parallel zanjirlar elektr tokining oqishi uchun bir nechta yo'llarni beradi. Svetodiodli parallel zanjirda har bir LED o'z yo'lida to'g'ridan-to'g'ri unga oqadigan elektr energiyasiga ega. Har bir LED har qanday holatda ham porlashi mumkin
qaerda, chunki elektr har bir LEDga to'g'ridan-to'g'ri etib boradi. Shuningdek, parallel sxemada bitta chiroq yonib ketsa yoki o'chirilsa, boshqalari porlashni davom ettiradi.
Supero'tkazuvchilar va izolyatsion materiallar
Supero'tkazuvchilar materiallar: ular orqali elektr tokining oqishini ta'minlang. Elektr tokini o'tkazadigan ba'zi materiallar haqida o'ylaysizmi?
Izolyatsiya materiallari: ular orqali elektr tokining o'tishiga yo'l qo'ymang. Ba'zi izolyatsion materiallar haqida o'ylay olasizmi? Izolyatsiya qarshilik bilan o'lchanadi. Materialni qanchalik ko'p izolyatsiya qilsa, shuncha ko'p qarshilikka ega. Siz ishlaydigan izolyatsion xamir rezistent bo'lib, u orqali ozgina elektr oqishi mumkin. Izolyatorlar elektrni to'sadigan devor vazifasini bajaradi.
qisqa tutashuv
Qisqa tutashuv bir-biriga tegmasligi kerak bo'lgan simlar tegganda sodir bo'ladi. Shuning uchun LEDni bitta o'tkazgichli xamirga yoki ichiga solinganda yonmaydi
keyin bir-biriga tegib turadigan ikkita o'tkazuvchan xamir.
Polarlik
Zanjirdagi oqim oqimining yo'nalishi kutupluluk deb ataladi. Ushbu faoliyatda batareyalar to'plamidan qizil sim ijobiy qutb, qora sim esa salbiy qutb hisoblanadi. Ba'zi elektron komponentlarning ijobiy va salbiy tomonlari bor va ular ishlash uchun to'g'ri yo'nalishda biriktirilgan bo'lishi kerak.
Ushbu faoliyatdagi LEDlarning har biri ikkita qisqa, ikkinchisiga ega. Uzunroq qo'rg'oshin ijobiy tomonga, qisqaroq esa salbiy tomonga o'tadi.
Talaba aksi (muhandislik daftarchasi)
- Elektr har doim eng kam qarshilik yo'lini oladi. 1-bosqichda, nima uchun LED bir o'tkazgichli xamirga solinganida yonmadi? 4-bosqichda, nima uchun ikkita bo'lak Supero'tkazuvchilar xamir bir-biriga tegib turganda LED o'chib qoldi deb o'ylaysiz?
- Supero'tkazuvchilar xamir suv, un, tuz, qaymoq qaymoq va o'simlik moyidan tayyorlanadi. Izolyatsiya qiluvchi xamir suv, un, shakar va o'simlik moyidan tayyorlanadi. Nima deb o'ylaysiz, bir xamir elektr tokini o'tkazadi, ikkinchisi boshqasini o'tkazmaydi?
- Sizningcha, qanday boshqa materiallar o'tkazuvchan?
- Sizningcha, yana qanday materiallar izolyatsiya qilmoqda?
Vaqtni o'zgartirish
Kattaroq o'quvchilar uchun darsni 1 ta dars davrida bajarish mumkin. Biroq, o'quvchilarga shoshqaloqlik his qilishiga yordam berish va o'quvchilarning muvaffaqiyatini ta'minlash uchun (ayniqsa yosh o'quvchilar uchun), darsni ikki davraga bo'linib, o'quvchilarga aqliy hujum qilish, g'oyalarni sinab ko'rish va ularning dizaynini yakunlash uchun ko'proq vaqt ajrating. Keyingi sinf davrida test sinovlari va hisobotlarni o'tkazing.
davrlari,
O'chirish - bu elektr toki oqadigan tsikl. O'chirish akkumulyator kabi quvvat manbaidan boshlanadi va simlar va elektr qismlari (masalan, chiroqlar, motorlar va boshqalar) orqali oqadi. Ikkita davr mavjud - ketma-ket va parallel davrlar.
Seriyali sxemalar elektr tokining oqishi uchun faqat bitta yo'lga ruxsat bering. Svetodiodli ketma-ket zanjirda quvvat manbaidan uzoqroq bo'lgan LEDlar xira bo'lib ko'rinadi, chunki ularni ishlatish uchun kamroq elektr energiyasi mavjud. Agar svetofor yonib ketsa yoki ketma-ket o'chirib qo'yilsa, uning orqasidagi barcha chiroqlar ham o'chib ketar edi, chunki qolgan chiroqlar uchun bitta yo'l o'chirilgan bo'lar edi.
Parallel davrlar elektr tokining o'tishi uchun bir nechta yo'llarni ta'minlash. Svetodiodli parallel zanjirda har bir LED o'z yo'lida to'g'ridan-to'g'ri unga oqadigan elektr energiyasiga ega. Har bir LED qaerda bo'lishidan qat'i nazar, porlashi mumkin, chunki elektr har bir LEDga to'g'ridan-to'g'ri etib boradi. Shuningdek, parallel sxemada bitta chiroq yonib ketsa yoki o'chirilsa, boshqalari porlashni davom ettiradi.
Supero'tkazuvchilar va izolyatsiya
Elektr tokini o'tkazadigan materiallar - ular orqali elektr oqishiga imkon beruvchi - o'tkazuvchan deb nomlanadi. Supero'tkazuvchilar
als zanjirlarni yaratish uchun ishlatilishi mumkin. Buning ma'nosi metall simlardan yoki meva, kartoshka va hatto xamir kabi odatiy bo'lmagan narsalardan foydalanish bo'lishi mumkin. Siz foydalanadigan o'tkazuvchan xamirda xamir tarkibidagi tuz Na + va Cl-ionlariga ajralish orqali elektr energiyasini harakatga keltirishga yordam beradi.
Ular orqali elektr tokining o'tishiga imkon bermaydigan materiallar izolyatsion deb ataladi. Izolyatsiya qarshilik bilan o'lchanadi. Materiallar qanchalik ko'p izolyatsiya qilsa, shuncha ko'p qarshilikka ega. Siz ishlaydigan izolyatsion xamir rezistent bo'lib, u orqali ozgina elektr oqishi mumkin.
Izolyatorlar elektr toki uchun devor vazifasini bajaradi. Elektrni izolyator to'xtatadi yoki uning atrofida yo'l topishi kerak. Izolyatsiya qiluvchi xamir elektr tokini o'tkazmasligi sababli, u o'tkazuvchan xamirni ajratish va elektrni boshqa elektr komponentlari, masalan, LED va dvigatellar orqali o'tishiga majbur qilish uchun ishlatilishi mumkin.
Qarshilik, shuningdek, elektr energiyasini ma'lum bir tarkibiy qismga sekinlashtirishga yordam berishda muhim ahamiyatga ega. Fo
Masalan, o'tkazgichli xamir elektr tokining u orqali o'tishiga imkon beradi, shuningdek, biroz qarshilik ko'rsatadi. Bu akkumulyator batareyasidan LED-largacha elektr oqimini sekinlashtirishga yordam beradi. Agar LED to'g'ridan-to'g'ri batareyalar paketiga ulangan bo'lsa, LED yonib ketadi.
qisqa tutashuv
Elektr har doim eng kam qarshilik yo'lini oladi. Sekin-asta chidamli materialdan o'tib ketishdan ko'ra, elektr energiyasi LED, dvigatel, sim yoki boshqa o'tkazuvchan materiallar singari ko'proq o'tkazuvchan narsalar orqali o'tadi. Elektr energiyasini o'zgartirish va siz istagan tarkibiy qismlar bo'ylab harakatlanish uchun izolyatsiya materiallaridan shunday foydalanish mumkin.
Agar LED kabi elektr komponentlari atrofida kamroq qarshilik ko'rsatadigan yo'l bo'lsa, elektr quvvati eng kichik qarshilik yo'lini bosib, LEDni chetlab o'tadi. Bunga qisqa tutashuv deyiladi. Shuning uchun LED bitta o'tkazgichli xamirga kiritilgan
- konduktor: Elektr toki orqali o'tishini ta'minlovchi material.
- Yalıtkan: Elektr toki orqali o'tishiga imkon bermaydigan material.
- qarshilik: Izolyatsiya qarshilik bilan o'lchanadi. Materialni qanchalik ko'p izolyatsiya qilsa, shuncha ko'p qarshilikka ega.
- elektron: Elektr toki o'tadigan tsikl. O'chirish akkumulyator kabi quvvat manbaidan boshlanadi va simlar va elektr qismlari (masalan, chiroqlar, motorlar va boshqalar) orqali oqadi.
- Seriyali o'chirish: Elektr tokining o'tishi uchun bitta yo'lni beradi.
- Parallel o'chirish: Elektr toki o'tishi uchun bir nechta yo'llarni beradi.
- qisqa tutashuv: Bir-biriga tegishi kerak bo'lmagan simlar tegganda.
Internet aloqasi
- Squishy davrlari
- Makerspaces.com: Squishy sxemalari
- AnnMarie Tomas: Qisqartirilgan sxemalar bilan amaliy fan
Tavsiya qilingan o'qish
- Bolalar uchun elektronika: oddiy sxemalar bilan o'ynang va elektr bilan tajriba qiling! (ISBN: 978-1593277253)
- Yangi boshlanuvchilar uchun sxemalar bo'yicha qo'llanma: Chiroqlar, tovushlar va boshqalar bilan to'qqizta oddiy loyiha! (ISBN: 978-1593279042)
- Squishy davrlarini qurish (ISBN: 978-1634727235)
- Makerspace loyihalarining katta kitobi: ishlab chiqaruvchilarni tajriba qilish, yaratish va o'rganish uchun ilhomlantiruvchi (ISBN: 978-1259644252)
Yozish faoliyati
Ushbu faoliyatda siz elektr tokini o'tkaza oladigan materialdan foydalangan holda ob'ektlar qurasiz. Bu sizning ijodingizga chiroqlar, motorlar, fanatlar va boshqa elektr elementlarni qo'shishga imkon beradi. Linkoln (Nebraska) universiteti qurilish muhandisi Kris Tuan muz va qorni eritishi mumkin bo'lgan yo'llar va piyodalar yo'laklarini tayyorlash uchun ishlatiladigan elektr o'tkazuvchan beton ishlab chiqarish formulasini ishlab chiqdi. Agar siz o'tkazuvchan materiallar bilan bino qurishingiz mumkin bo'lsa, uning elektr xususiyatlaridan qanday foydalangan bo'lar edingiz?
O'quv dasturlari doirasiga moslash
Izoh: Ushbu ketma-ketlikdagi barcha dars ishlanmalari informatika o'qituvchilari assotsiatsiyasining K-12 informatika standartlari, AQShning matematikaning umumiy asosiy davlat standartlari va agar kerak bo'lsa, matematik o'qituvchilarning milliy maktab printsiplari va standartlariga mos keladi. Matematika, Xalqaro Texnologik Ta'lim Uyushmasining Texnologik Savodxonlik Standartlari va Milliy Ilmiy Kengash tomonidan ishlab chiqarilgan AQSh Milliy Ilmiy Ta'lim Standartlari.
Keyingi avlod ilmiy standartlari
Tushunishni namoyish etgan talabalar mumkin
- 3-5-ETS1-1. Muvaffaqiyat uchun belgilangan mezonlarni va materiallar, vaqt yoki xarajatlarni cheklashlarini o'z ichiga olgan ehtiyoj yoki xohishni aks ettiradigan oddiy dizayn muammosini aniqlang.
- 3-5-ETS1-2. Muammoning bir nechta mumkin bo'lgan echimlarini yarating va taqqoslang, ularning har biri muammoning mezonlari va cheklovlariga qanchalik mos kelishi mumkin.
- 3-5-ETS1-3. O'zgaruvchanliklar nazorat qilinadigan va muvaffaqiyatsizlik nuqtalari model yoki prototipning bo'lishi mumkin bo'lgan tomonlarini aniqlash uchun hisobga olinadigan adolatli testlarni rejalashtirish va amalga oshirish.
yaxshilandi. - 4-PS3-2. Ovoz, yorug'lik, issiqlik va elektr toklari yordamida energiyani bir joydan ikkinchisiga o'tkazish mumkinligini isbotlovchi kuzatuvlar qiling
- 4-PS3-4. Konvertatsiya qiladigan qurilmani loyihalash, sinash va takomillashtirish uchun ilmiy g'oyalarni qo'llang
energiya bir shakldan boshqasiga. - MS-ETS1-1. Dizayn muammosining mezonlari va cheklovlarini etarli darajada aniqlang
tegishli ilmiyni hisobga olgan holda muvaffaqiyatli echimni ta'minlash uchun aniqlik
odamlar va tabiiy muhitga mumkin bo'lgan echimlarni cheklashi mumkin bo'lgan printsiplar va potentsial ta'sirlar. - MS-ETS1-2. Tizimli jarayon yordamida raqobatdosh dizayn echimlarini baholang
muammoning mezonlari va cheklovlariga qanchalik mos kelishini aniqlang. - MS-ETS1-3. Muvaffaqiyat mezonlarini yaxshiroq qondirish uchun yangi echimga birlashtirilishi mumkin bo'lgan har birining eng yaxshi xususiyatlarini aniqlash uchun bir nechta dizayn echimlari orasidagi o'xshashlik va farqlarni aniqlash uchun testlardan olingan ma'lumotlarni tahlil qiling.
- MS-ETS1-4. Taklif etilayotgan ob'ekt, vosita yoki jarayonni takroriy sinovdan o'tkazish va o'zgartirish uchun ma'lumotlarni yaratish uchun model ishlab chiqing, shunda optimal dizaynga erishish mumkin.
Texnologik savodxonlik standartlari - barcha asrlar
- 8-bob - Dizayn xususiyatlari
- Dizayn ta'riflari
- Dizayn talablari
- 9-bob - muhandislik dizayni
- Muhandislik dizayni jarayoni
- Ijodkorlik va barcha g'oyalarni hisobga olish
- modellar
- 10-bob - Muammolarni hal qilishda muammolarni bartaraf etish, tadqiq etish va rivojlantirish, ixtiro va tajribalarning roli
- Muammolarni bartaraf qilish; nosozliklarni TUZATISH
- Ixtiro va yangilik
- Tajriba
- 11-bob - Loyihalash jarayonini qo'llang
- Ma'lumot to'plash
- Yechimni ingl
- Yechimlarni sinab ko'ring va baholang
- Dizaynni yaxshilang
- 16-bob - Energiya va energetik texnologiyalar
- Energiya turli shakllarda bo'ladi
- Asboblar, mashinalar, mahsulotlar va tizimlar
davrlari,
O'chirish - bu elektr toki o'tadigan halqa. O'chirish batareya kabi quvvat manbaidan boshlanadi va simlar va elektr komponentlari (masalan, chiroqlar, motorlar va boshqalar) orqali o'tadi. Ikki xil sxemalar mavjud - ketma -ket va parallel sxemalar.
Seriyali sxemalar faqat bitta yo'l orqali elektr toki o'tishi mumkin. Svetodiodli ketma -ket sxemada, quvvat manbaidan uzoqroqda joylashgan LEDlar xira bo'lib ko'rinadi, chunki ularni quvvatlantirish uchun elektr energiyasi kam. Agar LED yonib ketsa yoki ketma -ket o'chirilsa, undan keyingi barcha chiroqlar o'chadi, chunki qolgan chiroqlarning bitta yo'li uziladi.
Parallel davrlar elektr tokini bir necha yo'llardan o'tishiga imkon beradi. LEDli parallel zanjirda har bir LED o'z yo'li bo'ylab to'g'ridan -to'g'ri oqadigan elektr energiyasiga ega. Har bir LED qayerda bo'lishidan qat'i nazar, porlab turishi mumkin, chunki elektr har bir LEDga to'g'ridan -to'g'ri etib boradi. Bundan tashqari, parallel sxemada, agar bitta chiroq yonib ketsa yoki o'chirilsa, boshqalari porlashni davom ettiradi.
Supero'tkazuvchilar va izolyatsiya
Elektr tokini o'tkazuvchi materiallar - ular orqali elektr oqimining o'tishiga imkon beruvchi - o'tkazgich deb ataladi. Supero'tkazuvchilar materiallardan sxemalarni yaratish uchun foydalanish mumkin. Bu metall simni yoki meva, kartoshka va hatto xamir kabi g'ayrioddiy narsalarni ishlatishni anglatishi mumkin. Siz ishlatadigan Supero'tkazuvchi xamirda xamir tarkibidagi tuz Na+ va Cl-ionlariga ajralish orqali elektr energiyasini o'tkazishga yordam beradi.
Ular orqali elektr tokini o'tkazmaydigan materiallar izolyatsion deb ataladi. Izolyatsiya qarshilik bilan o'lchanadi. Material qanchalik ko'p izolyatsiya qilinsa, uning qarshiligi shunchalik yuqori bo'ladi. Siz ishlaydigan izolyatsion xamir chidamli, ya'ni u orqali ozgina elektr oqishi mumkin.
Izolyatorlar elektr toki devori vazifasini bajaradi. Elektr izolyator tomonidan to'xtatiladi yoki uning atrofidan yo'l topishga to'g'ri keladi. Izolyatsion xamir elektr tokini o'tkazmaganligi sababli, uni o'tkazgich xamirni ajratish va elektrni LED va motorlar kabi boshqa elektr komponentlari orqali o'tishiga majburlash mumkin.
Qarshilik, ma'lum bir komponentga elektr oqimini sekinlashtirishga yordam berishda ham muhim ahamiyatga ega. Masalan, Supero'tkazuvchi xamir u orqali elektr tokini oqishiga imkon beradi, lekin ayni paytda qarshilik ko'rsatadi. Bu batareyalar to'plamidan LEDlarga elektr oqimini sekinlashtirishga yordam beradi. Agar LED to'g'ridan -to'g'ri batareya paketiga ulangan bo'lsa, LED yonib ketadi.
qisqa tutashuv
Elektr har doim eng kam qarshilik yo'lini oladi. Chidamli materialdan asta -sekin o'tib ketishdan ko'ra, elektr energiyasi LED, dvigatel, sim yoki boshqa o'tkazuvchan material kabi o'tkazuvchanroq narsadan o'tadi. Shunday qilib, izolyatsiyalash materiallari yordamida elektr toki o'zgaradi va siz xohlagan komponentlar bo'ylab harakatlanadi.
Agar elektr komponentining atrofida, masalan, LEDda, kamroq qarshilik ko'rsatadigan yo'l bo'lsa, elektr energiyasi LEDni chetlab o'tadi va eng kam qarshilik ko'rsatadi. Bu qisqa tutashuv deb ataladi. Shu sababli, bitta bo'lak o'tkazgichli xamirga yoki ikkita bo'lakka bir -biriga tegib turadigan LED bir -biriga tegsa, LED yonmaydi.
Polarlik
Elektr toki energiya manbasining musbat qutbidan manfiy qutbga o'tadi. O'chirish oqimining yo'nalishi kutupluluk deb ataladi. Bu faoliyatda batareya to'plamidan qizil sim - musbat qutb, qora sim - salbiy qutb. Ba'zi elektron komponentlarning ham ijobiy va salbiy tomonlari bor va ular ishlashi uchun to'g'ri yo'nalishda biriktirilishi kerak. Siz ishlaydigan LEDlarning har biri ikkita qisqa, biri uzun. Qisqa qo'rg'oshin ijobiy tomonga, qisqaroq esa salbiy tomonga o'tadi. Agar LED noto'g'ri yo'nalishda ulangan bo'lsa, u burilmaguncha yonmaydi. Dvigatellar har ikki tomonga biriktirilganda ishlaydi. Shu bilan birga, elektr oqimi qaysi yo'nalishda harakatlanishini milning aylanish yo'nalishini aniqlaydi.
Bu faoliyatda siz yoshligingizda bo'lgani kabi, xamirdan ham ijod qilasiz. Faqatgina bu ijodlar elektr tokini o'tkazishi mumkin, bu sizga sxemalar yaratish va chiroqlar, motorlar va boshqalar kabi xususiyatlarni qo'shish imkonini beradi. Siz ikki xil xamir bilan ishlaysiz. Bitta xamir (rangli) o'tkazgichli bo'lib, u orqali elektr tokini oqishiga imkon beradi. Ikkinchisi (oq) izolyatsiya qilingan va u orqali elektr tokini o'tkazmaydi. Siz ikkita xamir turini va ularning sxemalarni yaratish uchun qanday ishlashini o'rganishdan boshlaysiz. Shunda siz ijodkorlikdan zavqlanishingiz mumkin.
Amaliy davralar/Xamiringiz bilan tanishish
- Supero'tkazuvchi xamirdan boshlang. Batareya paketining simlarini xamirning qarama -qarshi tomonlariga joylashtiring. Xamirga LED kiriting. Nima bo'ladi?
- Keyin, Supero'tkazuvchilar xamirni ikki qismga ajrating. Batareya paketining bitta simini bir bo'lak xamirga, ikkinchisini esa boshqa xamirga soling. Endi xamirning bir bo'lagiga bitta qo'rg'oshinli LEDni, ikkinchisini esa xamirning ikkinchi bo'lagiga joylashtiring. Nima bo'ladi?
- Keyin, svetodiodni olib tashlang va uni aylantiring, so'ngra xamirning ikkita bo'lagiga oldingi uchlari teskari yo'nalishda joylashtiring. Nima bo'ladi? Nima uchun bu sodir bo'ldi deb o'ylaysiz?
- LED yoritilgan holatda bo'lsa, ikkita bo'lak xamirni bir -biriga tekkizing. Nima bo'ladi? Nima uchun bu sodir bo'ldi deb o'ylaysiz?
- Keyin, o'tkazgich xamirning ikki bo'lagi orasiga izolyatsion xamir bo'lagini qo'shing va tegib turadigan qilib mahkamlang. Supero'tkazuvchi xamirning ikkita bo'limiga joylashtirilgan izolyatsion xamirni o'rab turgan LED bilan sizda bitta qattiq narsa bor. Biroq, LED yonadi, chunki qisqa tutashuv sodir bo'lmaydi. Izolyatsion xamir elektr tokining u orqali o'tishiga ruxsat bermagani uchun, uning o'rniga LED yorug'lik orqali o'tadi.
- Supero'tkazuvchilar va izolyatsion xamirdan foydalanib, ikki yoki undan ortiq LEDli ketma -ket kontaktlarning zanglashiga olib keling. Chiroqlar haqida nimalarni payqadingiz? Nima deb o'ylaysiz?
- Supero'tkazuvchilar va izolyatsion xamirdan foydalanib, uchta LEDli parallel sxemani yarating. Chiroqlar haqida nimalarni payqadingiz? Ular seriyali sxemadagi chiroqlardan nimasi bilan farq qiladi? Nima deb o'ylaysiz?
Ijodiy ijod qiling
Endi siz LEDni yoqish va dvigatelni ishga tushirish uchun xamirning ikki turidan qanday foydalanishni tushunsangiz, ijodiy narsalarni yaratishga harakat qiling. Siz LEDlar, motorlar, ovoz signallari, fanatlar yoki o'qituvchi tomonidan taqdim etilgan boshqa materiallardan foydalanishingiz mumkin. Siz ko'zlari chaqnab turgan hayvonni, aylanadigan pervaneli vertolyotni yoki siz tasavvur qila oladigan boshqa narsalarni yasashingiz mumkin. Tugatganingizdan so'ng, o'z ijodingizni sinfning qolgan a'zolari bilan baham ko'ring va sinfdoshlaringiz nimani o'ylab topganini ko'ring. Mana, boshqa o'quvchilarning yaratgan asarlari:
Almashish uchun 5-mintaqa, IEEE Sharqiy mintaqasi kafedrasi doktori Mett Frensisga rahmat.
Dars rejasi tarjimasi