חברי מעגל: 14 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

האם תהיתם פעם כיצד פועל חשמל? כשם שכלי דם נושאים דם בכל הגוף, חוטים במעגל נושאים זרמים חשמליים דרך חלקים שונים של מערכת אלקטרונית.

מהו מעגל? מעגל הוא מסלול המניע זרמים חשמליים. חשמל זה משמש לאספקת חשמל לאורות ולמכשירים אלקטרוניים אחרים שאנו נהנים מהם מדי יום.

שיעור זה מלמד את התלמידים את היסודות של אופן הפעולה של מעגל אלקטרוני ואת הפונקציונליות של ארבעה רכיבים אלקטרוניים פשוטים. הקבל, הנגד, המתג והדיודה. הם ילמדו גם את הסמלים הסכימטיים לרכיבים.

SC.5. P.11.1

חקרו והדגימו את העובדה כי זרימת החשמל דורשת מעגל סגור (לולאה שלמה).

אספקה

1 LED -

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

1 קבלים אלום 470UF 20% 16V RADIAL -

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

2 עמיד 6.8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

סוללת 9 וולט -1 יכולה לשמש לקבוצה של עד 10 תלמידים

שלב 1: איסוף חומרים מתכלים

LED אחד -

1 קבלים אלום 470UF 20% 16V RADIAL -

2 עמיד 6.8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

סוללת 9 וולט -1 יכולה לשמש לקבוצה של עד 10 תלמידים

שלב 2: הבנת הנגד

הנגד

המרכיבים והסמלים הבסיסיים ביותר במעגל! נגד "מתנגד" לזרימת האלקטרונים. אתה יכול לחשוב על נגד כצינורות בגדלים שונים, ככל שהצינור גדול יותר כך המים יכולים לזרום קל יותר, כך הצינור קטן יותר כך הוא קשה יותר. אם אתה קונה מילקשייק ומקבל קשית עבה גדולה ושותה את המילקשייק זה קל, אבל אם אתה שותה את אותו מילקשייק בעזרת קש קטן כמו בוחש קפה זה יהיה מאוד קשה. תוכל גם לשתות את מילקשייק חייב לצום באמצעות הקש הגדול מהקטן יותר. גודל הנגד במעגל שלנו מגביל את המהירות שהקבל יוריד את המטען שלו. הוא גם מגן על ה- LED שלנו מפני זרם רב מדי ופגיעה. נדון בזה אחר כך.

ההתנגדות נמדדת באוהם ככל שהערך גבוה יותר ההתנגדות לזרימת האלקטרונים גדולה יותר. אז ככל שהתנגדות גבוהה יותר, כך הקש קטן יותר בדוגמת המילקשייק שלנו.

נגדים על סכמטי מיוצגים בדרך כלל על ידי כמה קווי זיג-זג, כאשר שני מסופים משתרעים כלפי חוץ. סכמטים המשתמשים בסמלים בינלאומיים עשויים במקום זאת להשתמש במלבן חסר תכונה, במקום בסלסולים.

שלב 3: הבנת הקבל

הקבל

הקיבול הוא היכולת של רכיב לאחסן מטען חשמלי. אתה יכול לחשוב על זה כ"יכולת "לאחסן תשלום. אפשר לראות קבל כדלי מים. אתה יכול למלא את הדלי במים והוא יחזיק אותו כל עוד אין דליפות או חורים בדלי. גודל הקבל שווה לגודל הדלי ככל שהדלי גדול יותר כך הוא יכול להכיל יותר מטען/מים. הפראד הוא מדידה של יכולת קבלים לאחסן מטען, ככל שהמספר גבוה יותר כך הוא יכול לאחסן יותר מטען/אנרגיה. בפרויקט זה אנו משתמשים בקבל 470 מיקרו-פאראד. ישנם שני סמלי קבלים נפוצים. סמל אחד מייצג קבל מקוטב (בדרך כלל אלקטרוליטי או טנטלום), והשני מיועד לכובעים לא מקוטבים. בכל מקרה ישנם שני מסופים, הפועלים בניצב לתוך צלחות. הסמל עם צלחת מעוקלת אחת מציין שהקבל מקוטב. הצלחת המעוקלת מייצגת את הקתודה של הקבל, שאמורה להיות במתח נמוך יותר מאשר סיכת האנודה החיובית. סימן חיבור עשוי להתווסף גם לסיכה החיובית של סמל הקבל המקוטב.- למידע נוסף

שלב 4: זהה את הצדדים החיוביים

הגיע הזמן ליצור את חבר המעגל שלך!

זהה את רגל הקבלים הארוכה יותר- זה החיובי! הקבל מציין גם את הצד השלילי עם פס וצידו -. שימוש בנגד- טוויסט סביב הרגל החיובית מאחור והתפתלות כלפי מעלה- כופפו את רגל הקבלים בתחתית לעמוד-

שלב 5: הבנת דיודה/LED - דיודה פולטת אור

דיודה

דיודה היא רכיב מוליך למחצה המאפשר זרימת אלקטרונים רק בכיוון אחד. הסמל הסכמטי שלו נראה כמו חץ המצביע על הכיוון שחשמל יכול לזרום. יש לו גם קו אנכי בקצה החץ המייצג את חסימת הזרימה בכיוון ההפוך. ה- LED בו אנו משתמשים במעגל זה פולט אור כאשר הזרם זורם ונקרא דיודה פולטת אור. דיודות מקוטבות כך שיש לה צד חיובי (אנודה) וצד שלילי (קתודה) ודורשת משהו כדי לזהות מהו. לרוב הדיודות יש רגל ארוכה יותר שתודיע לך מהו הצד החיובי. הנורית יכולה להתמודד רק עם מעט זרם והיא עלולה להינזק אם היא מחוברת ישירות לסוללה. הזרם נמדד באמפר המייצג את זרימת האלקטרונים. דיודות אופייניות יכולות להתמודד בכ -10-20 מיליאמפר של זרם בבטחה. הנגדים במעגל שלנו מפחיתים את הזרם ומגנים על הדיודה מפני פגיעה. תחשוב על זה כמו לנסות לשתות מים מצינור אש. הבטן שלך הייתה מתפוצצת! הנגדים הופכים את זה יותר לשתייה מצינור גינה במקום.

שלב 6: 2 חיוביים עושים את זה נכון

זהה את רגל ה- LED הארוכה יותר- זה גם החיובי!

שימוש בחוט הנגד הקודם- טוויסט לחיבור לחוט ה- LED החיובי- הנגד הוא המחבר של 2 החוטים החיוביים/ וזרימת האנרגיה בין הקבל לנורית.

שלב 7: מתיחה ביתית

שימוש בחוט הנגד השני-

סובב את חוט ה- LED הקצר כלפי מטה.

הנגד מייצג כמות מסוימת של התנגדות במעגל. התנגדות היא מדד לאופן בו זרימת הזרם החשמלי מתנגד או "מתנגד".

שלב 8: צור לולאה

כופפו את החלק התחתון של חוט הנגד כדי ליצור לולאה.

הלולאה היא המתג שלך!

מתג הוא רכיב השולט בפתיחות או סגירה של מעגל חשמלי. הם מאפשרים שליטה על זרימת הזרם במעגל.

שלב 9: טען אותם

החבר שלך מוכן לחייב אותך.

חבר את הרגליים החיוביות לצד החיובי/ והרגליים השליליות לצד השלילי של סוללת 9 וולט.

החזק למשך 2-5 שניות!

כאשר סוללה מחוברת לנגד סדרה ולקבל, הזרם ההתחלתי גבוה כאשר הסוללה מעבירה מטען מצלחת אחת של הקבל לשנייה.

שלב 10: הבנת המתג

המתג

המתג הוא רכיב השולט על זרימת החשמל. המתג הבסיסי כולל 2 עמדות פתוחות וסגורות. כאשר מתג "פתוח" זה אומר שחשמל לא יכול לזרום דרכו והוא מיוצג בתמונה למעלה. זה מראה כי 2 החוטים אינם מחוברים. כאשר מתג "סגור" הוא יוצר "קצר חשמלי" שניתן לייצג כאשר חלק השער של המתג סגור ומראה את 2 החוטים המחוברים ואז החשמל יכול לזרום מצד אחד לשני. המתג במעגל שלנו הוא הזרוע של חבר המעגל שלנו בעל הלולאה וניתן לגעת ברגלו. כאשר המתג סגור האנרגיה זורמת מהקבל הטעון דרך הנגד הראשון, דרך הנורית ולאחר מכן דרך הנגד השני ולבסוף מסתיימת בצד השלילי של הקבל. מעגל הושלם כאשר הזרם יכול לזרום מהמתח הגבוה ביותר למתח הנמוך ביותר דרך לולאת הרכיבים שלנו. המתח נמדד ב וולט ומייצג את הפוטנציאל החשמלי או "הלחץ החשמלי" שיש למעגל. במקרה שלנו אנו מטעינים את הקבל שלנו ל -9 וולט. כאשר אתה סוגר את המתג המתח יורד לאט כאשר הקבל מתרוקן מבעד לנגדים ולד. כאשר המתח יורד, ה- LED יאיר פחות בעוצמה עד שלבסוף המתח נמוך מכדי להדליק את הנורית והקבל שלך יוצא. על ידי נגיעה בקבל לסוללת 9V אתה ממלא אותו עד 9V שוב.

שלב 11: סיימון אומר "גע ברגל שלך!"

השתמש בזרוע הלולאה כדי לגעת ברגל השלילית-

כאשר החבר שלך נדלק- אתה יודע שהוא חויב והמעגל שלך טוב!

שלב 12: מוכן למשחק

החבר שלך יכול להיות נטען כמה פעמים שאתה צריך!

מעגל חשמלי הוא נתיב או קו שדרכו זורם זרם חשמלי. השביל עשוי להיות סגור (מחובר משני קצותיו), מה שהופך אותו ללולאה. מעגל סגור מאפשר זרימת זרם חשמלי. זה עשוי להיות גם מעגל פתוח שבו זרימת האלקטרונים נקטעת מכיוון שהנתיב שבור. מעגל פתוח אינו מאפשר זרם חשמלי לזרום.

שלב 13: יצירת חברים

אתה יכול להשתמש בחבר שלך כדי להתחבר לחברים אחרים! צפו בזרימת האנרגיה!

שלב 14: המדע מאחורי הכיף

שיעור זה מלמד את התלמידים את היסודות של אופן הפעולה של מעגל אלקטרוני ואת הפונקציונליות של ארבעה רכיבים אלקטרוניים פשוטים. הקבל, הנגד, המתג והדיודה (למעשה הדיודה פולטת אור).

התלמידים יצרו מעגל אלקטרוני פשוט על ידי סיבוב מוליכי הרכיבים (החוטים) בסדר הנכון. המעגל דומה לאיש רובוט קטן כשהוא מורכב עם נורית לראשו. הקבל נטען על ידי נגיעה בו לסוללה של 9 וולט, הקבל החזיק את הטעינה עד שהמתג (מוליך הנגד שאינו מחובר, הוא המתג) נסגר והנורית דולקת עד שהקבל השתחרר.

מדע זה כיף!

יצירה שמחה!