Amics del circuit: 14 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Us heu preguntat mai com funciona l’electricitat? De la mateixa manera que els vasos sanguinis transporten sang per tot el cos, els cables d’un circuit transporten corrents elèctrics a través de diverses parts d’un sistema electrònic.

Què és un circuit? Un circuit és un recorregut que mou els corrents elèctrics. Aquesta electricitat s’utilitza per subministrar energia a les llums i altres dispositius electrònics que gaudim diàriament.

Aquesta lliçó ensenya als estudiants els conceptes bàsics sobre com funciona un circuit electrònic i la funcionalitat de quatre components electrònics senzills. El condensador, la resistència, el commutador i el díode. També aprendran els símbols esquemàtics dels components.

SC.5. P.11.1

Investigueu i il·lustreu el fet que el flux d’electricitat requereix un circuit tancat (un bucle complet).

Subministraments

1 LED -

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

1 CAPACITADOR ALUM 470UF 20% 16V RADIAL -

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

2 RESISTORS 6,8K OHM 1 / 4W 5% AXIAL -

La bateria de 9 volts - 1 es pot utilitzar per a un grup de fins a 10 estudiants

Pas 1: recollida de subministraments

1 LED:

1 CAPACITOR ALUM 470UF 20% 16V RADIAL -

2 RESISTORS 6,8K OHM 1 / 4W 5% AXIAL -

La bateria de 9 volts - 1 es pot utilitzar per a un grup de fins a 10 estudiants

Pas 2: entendre la resistència

La resistència

El més fonamental dels components i símbols del circuit. Una resistència "resisteix" el flux d'electrons. Podeu pensar en una resistència com a canonades de diferents mides, com més gran sigui la canonada, més fàcil pot fluir l’aigua, més petita serà la canonada, més dura serà. Si compreu un batut i obteniu una gran palla gruixuda i beveu el batut, és fàcil, però si beveu el mateix batut amb una palla petita com un agitador de cafè, serà molt dur. També podreu beure el batut en dejú amb la palla més gran que la més petita. La mida de la resistència del nostre circuit limita la rapidesa amb què el condensador drenarà la seva càrrega. També protegeix el nostre LED de que no es produeixi massa corrent i que es faci malbé. En parlarem més endavant.

La resistència es mesura en ohms com més alt és el valor, més resistència al flux d’electrons. Per tant, com més gran sigui la resistència, menor serà la palla del nostre exemple de batut.

Les resistències en un esquema solen estar representades per unes línies en zig-zag, amb dos terminals que s’estenen cap a l’exterior. Els esquemes que utilitzen símbols internacionals poden utilitzar un rectangle sense trets, en lloc de remenar.

Pas 3: Descripció del condensador

El condensador

La capacitat és la capacitat d’un component per emmagatzemar una càrrega elèctrica. Ho podeu pensar com la "capacitat" per emmagatzemar un càrrec. Es pot considerar un condensador com una galleda d’aigua. Podeu omplir aquesta galleda amb aigua i la mantindrà sempre que no hi hagi fuites ni forats a la galleda. La mida del condensador és equivalent a la mida de la galleda com més gran sigui la galleda, més càrrega / aigua pot contenir. El Farad és la mesura de la capacitat d'un condensador per emmagatzemar una càrrega, com més gran sigui el nombre, més càrrega / energia pot emmagatzemar. En aquest projecte estem utilitzant un condensador de micro-farad 470. Hi ha dos símbols de condensador d’ús habitual. Un símbol representa un condensador polaritzat (generalment electrolític o de tàntal) i l’altre és per a taps no polaritzats. En cada cas hi ha dos terminals, que corren perpendicularment a les plaques. El símbol amb una placa corba indica que el condensador està polaritzat. La placa corba representa el càtode del condensador, que hauria d’estar a una tensió inferior a la de l’ànode positiu. També es pot afegir un signe més al pin positiu del símbol del condensador polaritzat. Més informació

Pas 4: identifiqueu els aspectes positius

És hora de crear el vostre amic del circuit!

Identifiqueu la cama més llarga del condensador: és el positiu. El condensador també designa el costat negatiu amb una franja i un símbol a al seu costat. Feu servir una resistència: torceu la cama positiva per darrere i torceu-la cap amunt; doblegueu la cama del condensador a la part inferior per mantenir-la.

Pas 5: Descripció del díode / LED: díode emissor de llum

Un díode

Un díode és un component semiconductor que només permet el flux d’electrons en una direcció. El seu símbol esquemàtic sembla una fletxa que apunta cap a la direcció que pot circular l’electricitat. També té una línia vertical a la punta de la fletxa que representa el bloqueig del flux en sentit invers. El LED que fem servir en aquest circuit emet llum quan circula corrent i s’anomena díode emissor de llum. Els díodes estan polaritzats de manera que té un costat positiu (ànode) i un costat negatiu (càtode) i requereix alguna cosa per identificar quin és quin. La majoria dels díodes tenen una cama més llarga per fer-vos saber quin és el costat positiu. El LED només pot gestionar una mica de corrent i es pot danyar si es connecta directament a la bateria. El corrent es mesura en amperes que representa el flux d’electrons. Els díodes típics poden manejar al voltant de 10-20 miliamperis de corrent de forma segura. Les resistències del nostre circuit disminueixen el corrent i protegeixen el díode de no danyar-se. Penseu en això com intentar beure aigua d’una mànega de foc. Se t'esclataria l'estómac! Les resistències fan que sigui més com beure d’una mànega de jardí.

Pas 6: 2 aspectes positius ho fan bé

Identifiqueu la cama LED més llarga: també és positiu.

Utilitzant el cable de resistència anterior: torçar-lo per connectar-lo al fil positiu del LED. La resistència és el connector dels 2 cables positius / i el flux d’energia entre el condensador i el LED.

Pas 7: estirament a casa

Utilitzant el segon cable de resistència

Gireu el cable LED curt cap avall.

Una resistència representa una quantitat determinada de resistència en un circuit. La resistència és una mesura de com s’oposa o es "contrasta" el flux de corrent elèctric.

Pas 8: feu un bucle

Doble la part inferior del cable de la resistència per fer un bucle.

El bucle és el vostre commutador.

Un commutador és un component que controla l'obertura o tancament d'un circuit elèctric. Permeten controlar el flux de corrent en un circuit.

Pas 9: carregueu-los

El vostre amic està a punt per cobrar-vos.

Connecteu les potes positives al costat positiu / i les potes negatives al costat negatiu de la bateria de 9 volts.

Mantingueu-ho durant 2-5 segons.

Quan una bateria està connectada a una resistència i un condensador de sèrie, el corrent inicial és elevat ja que la bateria transporta la càrrega d’una placa del condensador a l’altra.

Pas 10: entendre el commutador

El canvi

L’interruptor és un component que controla el flux d’electricitat. L'interruptor bàsic té 2 posicions obertes i tancades. Quan un interruptor està "obert" significa que l'electricitat no pot circular-hi i es representa a la imatge superior. Mostra que els dos cables no estan connectats. Quan un commutador està "tancat" es crea un "curtcircuit" que es pot representar amb la part de la porta de l'interruptor tancada mostrant els 2 cables connectats i llavors l'electricitat pot fluir d'un costat a l'altre. El commutador del nostre circuit és el braç del nostre amic del circuit que té el bucle i es pot tocar a la cama. Quan l'interruptor està tancat, l'energia surt del condensador carregat a través de la primera resistència, a través del LED i després a través de la segona resistència i, finalment, acaba al costat negatiu del condensador. Un circuit es completa quan el corrent pot fluir des del voltatge més alt fins al voltatge més baix a través del nostre bucle de components. La tensió es mesura en volts i representa el potencial elèctric o "pressió elèctrica" que té un circuit. En el nostre cas, estem carregant el condensador a 9 volts. Quan tanqueu l’interruptor, el voltatge baixarà lentament a mesura que el condensador es buidi a través de les resistències i el LED. A mesura que baixa el voltatge, el LED brillarà menys intensament fins que finalment el voltatge sigui massa baix per encendre el LED i el condensador es descarregui. Si toqueu el condensador a la bateria de 9V, torneu a omplir-lo fins a 9V.

Pas 11: Simon diu "Toca la cama!"

Feu servir el braç Bucle per tocar la cama negativa.

Quan el vostre amic s’encengui, ja sabeu que s’ha carregat i el vostre circuit és bo.

Pas 12: llest per jugar

El vostre amic es pot recarregar tantes vegades com necessiteu.

Un circuit elèctric és un camí o línia per on circula un corrent elèctric. El camí pot estar tancat (unit als dos extrems), cosa que el converteix en bucle. Un circuit tancat fa possible el flux de corrent elèctric. També pot ser un circuit obert on el flux d'electrons es talli perquè el camí està trencat. Un circuit obert no permet que circuli corrent elèctric.

Pas 13: fer amics

Podeu utilitzar el vostre amic per connectar-vos amb altres amics. Mireu el flux d’energia!

Pas 14: la ciència darrere de la diversió

Aquesta lliçó ensenya als estudiants els conceptes bàsics sobre com funciona un circuit electrònic i la funcionalitat de quatre components electrònics senzills. El condensador, la resistència, el commutador i el díode (en realitat el díode emissor de llum LED).

Els estudiants van crear un circuit electrònic senzill girant els cables dels components (cables) junts en l’ordre correcte. El circuit s'assemblava a un petit robot quan es va unir amb un LED per al cap. El condensador es va carregar tocant-lo a una bateria de 9 volts, el condensador va mantenir la càrrega fins que es va tancar l’interruptor (el cable de la resistència que no està connectat, és l’interruptor) i es va encendre el LED fins que es va descarregar el condensador.

La ciència és divertida!

Feliç creant!