Circuit Buddies: 14 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Heb je je ooit afgevraagd hoe elektriciteit werkt? Net zoals bloedvaten bloed door het lichaam vervoeren, geleiden draden in een circuit elektrische stromen door verschillende delen van een elektronisch systeem.

Wat is een schakeling? Een circuit is een pad dat elektrische stromen verplaatst. Deze elektriciteit wordt gebruikt om lampen en andere elektronische apparaten waar we dagelijks van genieten van stroom te voorzien.

Deze les leert studenten de basis van hoe een elektronische schakeling werkt en de functionaliteit van vier eenvoudige elektronische componenten. De condensator, weerstand, schakelaar en diode. Ze leren ook de schematische symbolen voor de componenten.

SC.5. P.11.1

Onderzoek en illustreer het feit dat de stroom van elektriciteit een gesloten circuit vereist (een volledige lus).

Benodigdheden

1 led-

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

1 CONDENSATOR ALUM 470UF 20% 16V RADIAAL -

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

2 WEERSTAND 6.8K OHM 1/4W 5% AXIAAL -

9 Volt Batterij - 1 kan worden gebruikt voor een groep van maximaal 10 studenten

Stap 1: Benodigdheden verzamelen

1 LED -

1 CONDENSATOR ALUM 470UF 20% 16V RADIAAL -

2 WEERSTAND 6.8K OHM 1/4W 5% AXIAAL -

9 Volt Batterij - 1 kan worden gebruikt voor een groep tot 10 studenten

Stap 2: De weerstand begrijpen

de weerstand

De meest fundamentele circuitcomponenten en symbolen! Een weerstand "weerstaat" de stroom van elektronen. Je kunt een weerstand zien als pijpen van verschillende afmetingen, hoe groter de pijp, hoe gemakkelijker het water kan stromen, hoe kleiner de pijp, hoe harder hij is. Als je een milkshake koopt en een groot dik rietje neemt en de milkshake drinkt, is het gemakkelijk, maar als je dezelfde milkshake drinkt met een klein rietje zoals een koffieroerder, wordt het erg moeilijk. Je kunt de milkshake most ook vasten met het grotere rietje dan het kleinere. De grootte van de weerstand in ons circuit beperkt hoe snel de condensator zijn lading zal afvoeren. Het beschermt onze LED ook tegen te veel stroom en beschadiging. Dat bespreken we later.

Weerstand wordt gemeten in Ohm, hoe hoger de waarde, hoe meer weerstand tegen de stroom van elektronen. Dus hoe hoger de weerstand, hoe kleiner het rietje in ons milkshake-voorbeeld.

Weerstanden op een schema worden meestal weergegeven door een paar zigzaglijnen, met twee terminals die zich naar buiten uitstrekken. Schema's die internationale symbolen gebruiken, kunnen in plaats van de kronkels een rechthoek zonder karakter gebruiken.

Stap 3: De condensator begrijpen

de condensator

De capaciteit is het vermogen van een component om een elektrische lading op te slaan. Je kunt het zien als de "capaciteit" om een lading op te slaan. Een condensator kan worden gezien als een emmer water. Je kunt die emmer met water vullen en hij zal hem vasthouden zolang er geen lekken of gaten in de emmer zijn. De grootte van de condensator is gelijk aan de grootte van de emmer, hoe groter de emmer, hoe meer lading/water hij kan bevatten. De Farad is de meting van het vermogen van een condensator om een lading op te slaan, hoe hoger het getal, hoe meer lading/energie het kan opslaan. In dit project gebruiken we een 470 micro-farad condensator. Er zijn twee veelgebruikte condensatorsymbolen. Het ene symbool staat voor een gepolariseerde (meestal elektrolytische of tantaal) condensator en het andere voor niet-gepolariseerde doppen. In elk geval zijn er twee terminals, die loodrecht in platen lopen. Het symbool met één gebogen plaat geeft aan dat de condensator gepolariseerd is. De gebogen plaat vertegenwoordigt de kathode van de condensator, die een lagere spanning zou moeten hebben dan de positieve anodepen. Er kan ook een plusteken worden toegevoegd aan de positieve pin van het gepolariseerde condensatorsymbool.-- Meer informatie

Stap 4: Identificeer de positieve punten

Tijd om je circuitmaatje te maken!

Identificeer de langere condensatorpoot - het is het positieve! De condensator geeft ook de negatieve kant aan met een streep en een - symbool op zijn kant. Gebruik een weerstand - draai van achteren om het positieve been en draai het naar boven - Buig het condensatorbeen aan de onderkant om te staan-

Stap 5: De diode/LED begrijpen - lichtgevende diode

Een Diode

Een diode is een halfgeleidercomponent die de elektronenstroom maar in één richting doorlaat. Het schematische symbool lijkt op een pijl die de richting aangeeft waarin elektriciteit kan stromen. Het heeft ook een verticale lijn aan de punt van de pijl die de blokkering van de stroom in de omgekeerde richting voorstelt. De LED die we in dit circuit gebruiken, straalt licht uit wanneer er stroom vloeit en wordt een Light Emitting Diode genoemd. Diodes zijn gepolariseerd, dus het heeft een positieve (anode) kant en een negatieve (kathode) kant en er is iets nodig om te identificeren welke dat is. De meeste diodes hebben een langere poot om u te laten weten wat de positieve kant is. De LED kan maar een klein beetje stroom aan en kan beschadigd raken als hij rechtstreeks op de batterij wordt aangesloten. Stroom wordt gemeten in Ampère, wat de stroom van elektronen vertegenwoordigt. Typische diodes kunnen veilig ongeveer 10-20 milliampère stroom aan. De weerstanden in ons circuit verlagen de stroom en beschermen de diode tegen beschadiging. Zie het als water proberen te drinken uit een brandslang. Je maag zou barsten! Door de weerstanden lijkt het meer op drinken uit een tuinslang.

Stap 6: 2 positieve punten maken het goed

Identificeer de langere LED-poot. Het is ook het positieve!

De vorige weerstandsdraad gebruiken - Twist om verbinding te maken met de positieve LED-draad - De weerstand is de connector van de 2 positieve draden / en de stroom van energie tussen de condensator en de LED.

Stap 7: Home Stretch

Met behulp van de tweede weerstand draad-

Draai rond de korte LED-draad naar beneden.

Een weerstand vertegenwoordigt een bepaalde hoeveelheid weerstand in een circuit. Weerstand is een maatstaf voor hoe de stroom van elektrische stroom wordt tegengewerkt of 'verzet'.

Stap 8: Maak een lus

Buig de onderkant van de weerstandsdraad om een lus te maken.

De lus is jouw schakelaar!

Een schakelaar is een onderdeel dat de openheid of geslotenheid van een elektrisch circuit regelt. Ze maken controle over de stroom in een circuit mogelijk.

Stap 9: laad ze op

Je buddy is klaar om te worden opgeladen.

Sluit de positieve pootjes aan op de positieve kant/ en de negatieve pootjes op de negatieve kant van de 9 Volt Batterij.

Houd 2-5 seconden vast!

Wanneer een batterij is aangesloten op een serieweerstand en condensator, is de beginstroom hoog omdat de batterij lading van de ene plaat van de condensator naar de andere transporteert.

Stap 10: De schakelaar begrijpen

De schakelaar

De schakelaar is een onderdeel dat de stroom van elektriciteit regelt. De basisschakelaar heeft 2 standen open en dicht. Wanneer een schakelaar "open" is, betekent dit dat er geen elektriciteit doorheen kan stromen en is weergegeven in de afbeelding hierboven. Het geeft aan dat de 2 draden niet zijn aangesloten. Wanneer een schakelaar "gesloten" is, ontstaat er een "kortsluiting" die kan worden weergegeven met het poortgedeelte van de schakelaar gesloten, waarbij de 2 draden zijn aangesloten, waarna elektriciteit van de ene naar de andere kant kan stromen. De schakelaar in ons circuit is de arm van onze circuitbuddy die de lus heeft en tegen zijn been kan worden aangeraakt. Wanneer de schakelaar gesloten is, stroomt energie uit de geladen condensator via de eerste weerstand, door de LED en vervolgens door de tweede weerstand en eindigt uiteindelijk aan de negatieve kant van de condensator. Een circuit is voltooid wanneer stroom van de hoogste spanning naar de laagste spanning kan vloeien door onze lus van componenten. Spanning wordt gemeten in volt en vertegenwoordigt het elektrische potentieel of de "elektrische druk" die een circuit heeft. In ons geval laden we onze condensator op tot 9 Volt. Wanneer u de schakelaar sluit, zal de spanning langzaam dalen terwijl de condensator zichzelf leegt door de weerstanden en LED. Naarmate de spanning daalt, zal de LED minder fel schijnen totdat de spanning uiteindelijk te laag is om de LED te laten branden en uw condensator ontladen is. Door met de condensator de 9V-batterij aan te raken, vult u deze weer tot 9V.

Stap 11: Simon zegt: "Raak je been aan!"

Gebruik de lusarm om het negatieve been aan te raken.

Wanneer je buddy oplicht, weet je dat hij is opgeladen en dat je circuit goed is!

Stap 12: Klaar om te spelen

Je buddy kan zo vaak worden opgeladen als je nodig hebt!

Een elektrisch circuit is een pad of lijn waardoor een elektrische stroom vloeit. Het pad kan gesloten zijn (aan beide uiteinden verbonden), waardoor het een lus wordt. Een gesloten circuit maakt elektrische stroom mogelijk. Het kan ook een open circuit zijn waarbij de elektronenstroom wordt onderbroken omdat het pad is verbroken. Een open circuit laat geen elektrische stroom vloeien.

Stap 13: Vrienden maken

Je kunt je buddy gebruiken om verbinding te maken met andere vrienden! Kijk naar de energiestroom!

Stap 14: De wetenschap achter het plezier

Deze les leert studenten de basis van hoe een elektronische schakeling werkt en de functionaliteit van vier eenvoudige elektronische componenten. De condensator, weerstand, schakelaar en diode (eigenlijk de LED-Light emitting diode).

De leerlingen creëerden een eenvoudig elektronisch circuit door de componenten (draden) in de juiste volgorde in elkaar te draaien. Het circuit leek op een kleine robotman toen het in elkaar werd gezet met een LED voor zijn hoofd. De condensator werd opgeladen door hem aan te raken met een 9 volt batterij, de condensator hield zijn lading vast totdat de schakelaar (de weerstandsdraad die niet is aangesloten, is de schakelaar) werd gesloten en de LED ging branden totdat de condensator was ontladen.

Wetenschap is leuk!

Gelukkig Creëren!