Друзья по кругу: 14 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Вы когда-нибудь задумывались, как работает электричество? Подобно тому, как кровеносные сосуды переносят кровь по всему телу, провода в цепи несут электрические токи через различные части электронной системы.

Что такое схема? Цепь - это путь, по которому перемещаются электрические токи. Это электричество используется для освещения и других электронных устройств, которыми мы пользуемся ежедневно.

Этот урок учит студентов основам работы электронной схемы и функциональности четырех простых электронных компонентов. Конденсатор, резистор, переключатель и диод. Они также узнают схематические символы для компонентов.

SC.5. P.11.1

Исследуйте и проиллюстрируйте тот факт, что поток электричества требует замкнутой цепи (замкнутой цепи).

Запасы

1 светодиод -

www.amazon.com/gp/product/B071GQMLBX/ref=p…

1 КОНДЕНСАТОР КЛЮЧЕВЫЙ 470 мкФ 20% 16 В РАДИАЛЬНЫЙ -

www.digikey.com/product-detail/en/panason…

2 РЕЗИСТОР 6,8 КОм 1/4 Вт 5% ОСЕВОЙ -

9-вольтовая батарея-1 может использоваться для группы до 10 студентов.

Шаг 1. Сбор припасов

1 светодиод -

1 КОНДЕНСАТОР КЛЮЧЕВЫЙ 470 мкФ 20% РАДИАЛЬНЫЙ 16 В -

2 РЕЗИСТОР 6,8 КОм 1/4 Вт 5% ОСЕВОЙ -

9-вольтовая батарея-1 может использоваться для группы до 10 студентов.

Шаг 2: понимание резистора

Резистор

Самый фундаментальный из схемных компонентов и символов! Резистор «сопротивляется» потоку электронов. Вы можете представить себе резистор как трубы разного размера: чем больше труба, тем легче течет вода, чем меньше труба, тем она тверже. Если вы купите молочный коктейль, возьмете большую толстую соломинку и выпьете молочный коктейль, это легко, но если вы выпьете тот же молочный коктейль, используя небольшую трубочку, например, мешалку для кофе, это будет очень сложно. Вы также сможете пить молочный коктейль быстро, используя большую соломинку, чем меньшую. Размер резистора в нашей схеме ограничивает скорость разряда конденсатора. Это также защищает наш светодиод от чрезмерного тока и повреждения. Мы обсудим это позже.

Сопротивление измеряется в Ом. Чем выше значение, тем больше сопротивление потоку электронов. Таким образом, чем выше сопротивление, тем меньше соломинка в нашем примере с молочным коктейлем.

Резисторы на схеме обычно представлены несколькими зигзагообразными линиями с двумя выводами, выходящими наружу. В схемах, использующих международные символы, вместо волнистых линий может использоваться безликий прямоугольник.

Шаг 3: понимание конденсатора

Конденсатор

Емкость - это способность компонента накапливать электрический заряд. Вы можете думать об этом как о «емкости» для хранения заряда. Конденсатор можно представить как ведро с водой. Вы можете наполнить это ведро водой, и оно будет удерживать его до тех пор, пока в ведре нет протечек и дырок. Размер конденсатора эквивалентен размеру ведра. Чем больше ведро, тем больше заряда / воды оно может вместить. Фарада - это мера способности конденсаторов накапливать заряд. Чем выше число, тем больше заряда / энергии он может хранить. В этом проекте мы используем конденсатор емкостью 470 мкФ. Обычно используются два обозначения конденсатора. Один символ представляет поляризованный (обычно электролитический или танталовый) конденсатор, а другой - неполяризованные колпачки. В каждом случае есть две клеммы, перпендикулярно входящие в пластины. Символ с одной изогнутой пластиной указывает на то, что конденсатор поляризован. Изогнутая пластина представляет собой катод конденсатора, который должен иметь более низкое напряжение, чем положительный анодный вывод. К положительному выводу символа поляризованного конденсатора также можно добавить знак плюса. - Подробнее

Шаг 4: Определите положительные стороны

Пришло время создать своего друга по кругу!

Определите более длинную ногу конденсатора - это положительно! Конденсатор также обозначает отрицательную сторону полосой и символом - на ее стороне. Используя резистор - оберните вокруг положительной ножки сзади и скручивая вверх - Согните ножку конденсатора внизу, чтобы она стояла -

Шаг 5: понимание диода / светодиода - светоизлучающий диод

Диод

Диод - это полупроводниковый компонент, который пропускает поток электронов только в одном направлении. Его схематический символ выглядит как стрелка, указывающая направление, в котором может течь электричество. На кончике стрелки также есть вертикальная линия, обозначающая блокировку потока в обратном направлении. Светодиод, который мы используем в этой схеме, излучает свет при протекании тока и называется светоизлучающим диодом. Диоды поляризованы, поэтому у них есть положительная (анодная) сторона и отрицательная (катодная), и требуется что-то, чтобы идентифицировать, что есть что. Большинство диодов имеют более длинные ножки, чтобы вы знали, какая из них является положительной. Светодиод может выдерживать только небольшой ток и может быть поврежден при прямом подключении к батарее. Ток измеряется в амперах, что соответствует потоку электронов. Обычные диоды могут безопасно выдерживать ток около 10-20 мА. Резисторы в нашей схеме уменьшают ток и защищают диод от повреждения. Думайте об этом, как о попытке пить воду из пожарного шланга. Ваш желудок разорвался бы! Вместо этого резисторы делают его больше похожим на питье из садового шланга.

Шаг 6: 2 положительных результата делают все правильно

Определите более длинную ногу светодиода - это тоже положительный момент!

Используя предыдущий провод резистора - скрутите для подключения к положительному проводу светодиода - резистор является соединителем двух положительных проводов / и потока энергии между конденсатором и светодиодом.

Шаг 7: Домашняя растяжка

Используя второй провод резистора-

Оберните короткий светодиодный провод вниз.

Резистор представляет собой заданное сопротивление в цепи. Сопротивление - это мера того, как противодействуют или «сопротивляются» потоку электрического тока.

Шаг 8: сделайте петлю

Согните нижнюю часть провода резистора, чтобы получилась петля.

Петля - ваш выключатель!

Выключатель - это компонент, который контролирует открытость или замкнутость электрической цепи. Они позволяют контролировать протекание тока в цепи.

Шаг 9: зарядите их

Ваш приятель готов к зарядке.

Подключите положительные выводы к положительной стороне / и отрицательные выводы к отрицательной стороне 9-вольтовой батареи.

Держите 2-5 секунд!

Когда батарея подключена к последовательному резистору и конденсатору, начальный ток высокий, поскольку батарея переносит заряд от одной пластины конденсатора к другой.

Шаг 10: понимание коммутатора

Выключатель

Выключатель - это компонент, который контролирует поток электричества. Базовый переключатель имеет 2 положения разомкнутого и замкнутого. Когда переключатель «разомкнут», это означает, что электричество не может проходить через него, и это показано на рисунке выше. Он показывает, что 2 провода не подключены. Когда переключатель «замкнут», он создает «короткое замыкание», которое можно представить с закрытой затворной частью переключателя, показывая 2 подключенных провода, и затем электричество может течь от одной стороны к другой. Переключатель в нашей цепи - это рука нашего собеседника, у которого есть петля, и его можно коснуться его ноги. Когда переключатель замкнут, энергия течет из заряженного конденсатора через первый резистор, через светодиод, а затем через второй резистор и, наконец, заканчивается на отрицательной стороне конденсатора. Цепь считается завершенной, когда ток может течь от самого высокого напряжения к самому низкому напряжению через нашу петлю компонентов. Напряжение измеряется в вольтах и представляет собой электрический потенциал или «электрическое давление» в цепи. В нашем случае мы заряжаем наш конденсатор до 9 вольт. Когда вы замыкаете переключатель, напряжение будет медленно падать, поскольку конденсатор разряжается через резисторы и светодиод. По мере падения напряжения светодиод будет светить менее ярко, пока, наконец, напряжение не станет слишком низким, чтобы зажечь светодиод, и ваш конденсатор не разрядится. Прикоснув конденсатор к батарее 9 В, вы снова наполняете ее до 9 В.

Шаг 11: Саймон говорит: «Коснись своей ноги!»

Используйте руку с петлей, чтобы коснуться отрицательной ноги.

Когда ваш приятель загорается - вы знаете, что он заряжен и ваша схема в порядке!

Шаг 12: Готовы к игре

Ваш приятель может заряжаться столько раз, сколько вам нужно!

Электрическая цепь - это путь или линия, по которой протекает электрический ток. Путь можно замкнуть (соединить с обоих концов), образуя петлю. Замкнутая цепь делает возможным протекание электрического тока. Это также может быть разомкнутая цепь, в которой поток электронов прерывается из-за разрыва пути. Обрыв цепи не позволяет протекать электрическому току.

Шаг 13: заводите друзей

Вы можете использовать своего приятеля для связи с другими приятелями! Наблюдайте за потоком энергии!

Шаг 14: наука, лежащая в основе веселья

Этот урок учит студентов основам работы электронной схемы и функциональности четырех простых электронных компонентов. Конденсатор, резистор, переключатель и диод (собственно LED- светоизлучающий диод).

Учащиеся создали простую электронную схему, скрутив выводы компонентов (провода) вместе в правильном порядке. Схема напоминала маленького человека-робота, если соединить его со светодиодом на голове. Конденсатор заряжался путем прикосновения к 9-вольтовой батарее, конденсатор удерживал его заряд до тех пор, пока переключатель (вывод резистора, который не подключен, является переключателем) не был замкнут, а светодиод загорелся, пока конденсатор не разрядился.

Наука - это весело!

Счастливого создания!