Circuit Buddies: 14 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Bạn đã bao giờ tự hỏi điện hoạt động như thế nào chưa? Cũng giống như các mạch máu mang máu đi khắp cơ thể, các dây dẫn trong mạch mang dòng điện qua các bộ phận khác nhau của hệ thống điện tử.

Mạch điện là gì? Mạch điện là một đường dẫn chuyển động của các dòng điện. Nguồn điện này được sử dụng để cung cấp năng lượng cho đèn chiếu sáng và các thiết bị điện tử khác mà chúng ta sử dụng hàng ngày.

Bài học này dạy cho học sinh những kiến thức cơ bản về cách hoạt động của một mạch điện tử và chức năng của bốn linh kiện điện tử đơn giản. Tụ điện, điện trở, công tắc và diode. Họ cũng sẽ học các ký hiệu giản đồ cho các thành phần.

SC.5. P.11.1

Khảo sát và minh họa thực tế rằng dòng điện cần một mạch kín (một vòng hoàn chỉnh).

Quân nhu

1 đèn LED -

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

1 NHÔM VỐN 470UF 20% 16V RADIAL -

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

2 ĐIỆN TRỞ 6,8K OHM 1 / 4W 5% AXIAL -

Pin 9 Vôn- 1 có thể được sử dụng cho một nhóm lên đến 10 sinh viên

Bước 1: Thu thập nguồn cung cấp

1 LED -

1 NHÔM VỐN 470UF 20% 16V RADIAL -

2 ĐIỆN TRỞ 6,8K OHM 1 / 4W 5% AXIAL -

Pin 9 Vôn- 1 có thể được sử dụng cho một nhóm lên đến 10 sinh viên

Bước 2: Tìm hiểu về Điện trở

Điện trở

Cơ bản nhất của các thành phần và ký hiệu mạch! Một điện trở "chống lại" dòng electron. Bạn có thể coi điện trở là những đường ống có kích thước khác nhau, ống càng lớn thì nước càng dễ chảy, ống nhỏ thì càng khó. Nếu bạn mua sữa lắc và lấy một ống hút to dày và uống sữa lắc thì rất dễ dàng, nhưng nếu bạn uống cùng một loại sữa lắc bằng ống hút nhỏ như dụng cụ khuấy cà phê thì sẽ rất khó. Bạn cũng có thể uống sữa lắc phải nhịn ăn bằng ống hút lớn hơn ống hút nhỏ hơn. Kích thước của điện trở trong mạch của chúng ta giới hạn tốc độ tụ điện sẽ tiêu hao điện tích của nó. Nó cũng bảo vệ đèn LED của chúng tôi khỏi nhận quá nhiều dòng điện và bị hư hỏng. Chúng ta sẽ thảo luận về điều đó sau.

Điện trở được đo bằng Ohms giá trị càng cao thì càng có nhiều điện trở đối với dòng electron. Vì vậy, điện trở càng cao, ống hút trong ví dụ về sữa lắc của chúng tôi càng nhỏ.

Điện trở trên giản đồ thường được biểu diễn bằng một vài đường zig-zag, với hai đầu nối mở rộng ra bên ngoài. Các sơ đồ sử dụng các ký hiệu quốc tế thay vào đó có thể sử dụng một hình chữ nhật đặc biệt, thay vì các hình vuông.

Bước 3: Tìm hiểu về Tụ điện

Tụ điện

Điện dung là khả năng của một thành phần để lưu trữ điện tích. Bạn có thể coi nó như là "dung lượng" để lưu trữ một khoản phí. Tụ điện có thể được coi như một xô nước. Bạn có thể đổ đầy nước vào xô đó và nó sẽ giữ được miễn là không có vết rò rỉ hoặc lỗ thủng nào trong xô. Kích thước của tụ điện tương đương với kích thước của xô, xô càng lớn thì càng chứa được nhiều điện / nước. Farad là phép đo khả năng lưu trữ điện tích của tụ điện, số càng cao thì điện tích / năng lượng mà tụ điện có thể lưu trữ càng nhiều. Trong dự án này, chúng tôi đang sử dụng tụ điện 470 micro-farad. Có hai ký hiệu tụ điện thường được sử dụng. Một biểu tượng đại diện cho một tụ điện phân cực (thường là điện phân hoặc tantali), và biểu tượng còn lại là cho các nắp không phân cực. Trong mỗi trường hợp có hai thiết bị đầu cuối, chạy vuông góc thành các tấm. Biểu tượng với một tấm cong cho biết tụ điện bị phân cực. Tấm cong thể hiện cực âm của tụ điện, phải ở điện áp thấp hơn chân cực dương, cực dương. Một dấu cộng cũng có thể được thêm vào chân dương của biểu tượng tụ điện phân cực. - Tìm hiểu thêm

Bước 4: Xác định những điều tích cực

Đã đến lúc tạo bạn thân trong mạch của bạn!

Xác định chân Tụ điện dài hơn- Đó là Cực dương! Tụ điện cũng chỉ định mặt âm bằng một sọc và ký hiệu - trên mặt của nó. Sử dụng một điện trở- vặn quanh chân dương từ phía sau và vặn lên trên- Bẻ cong chân tụ điện ở phía dưới để đứng-

Bước 5: Tìm hiểu về Diode / LED - Light Emitting Diode

A Diode

Diode là một linh kiện bán dẫn chỉ cho phép chuyển động của các electron theo một hướng. Biểu tượng sơ đồ của nó trông giống như một mũi tên chỉ hướng dòng điện có thể chạy. Nó cũng có một đường thẳng đứng ở đầu mũi tên thể hiện sự chặn dòng chảy theo hướng ngược lại. Đèn LED mà chúng ta đang sử dụng trong mạch này phát ra ánh sáng khi có dòng điện chạy qua và được gọi là Điốt phát sáng. Điốt được phân cực vì vậy nó có một bên là cực dương (cực dương) và một bên âm (cực âm) và yêu cầu một cái gì đó để xác định cái nào là cái nào. Hầu hết các điốt có chân dài hơn để cho bạn biết đâu là mặt tích cực. Đèn LED chỉ có thể xử lý một ít dòng điện và có thể bị hỏng nếu kết nối trực tiếp với pin. Dòng điện được đo bằng Ampe đại diện cho dòng electron. Điốt điển hình có thể xử lý khoảng 10-20 miliampe dòng điện một cách an toàn. Các điện trở trong mạch của chúng tôi làm giảm dòng điện và bảo vệ diode khỏi bị hư hỏng. Hãy nghĩ về nó giống như cố gắng uống nước từ vòi cứu hỏa. Bụng của bạn sẽ vỡ tung! Thay vào đó, các điện trở làm cho nó giống như uống từ vòi trong vườn.

Bước 6: 2 Tích cực Làm cho Nó Đúng

Xác định chân LED dài hơn- Đó cũng là điều tích cực!

Sử dụng dây điện trở trước đó- Xoắn để nối với dây dương của LED- Điện trở là đầu nối của 2 dây dương / và dòng năng lượng giữa tụ và LED.

Bước 7: Căng da tại nhà

Sử dụng dây điện trở thứ hai-

Xoắn xung quanh dây LED ngắn xuống dưới.

Một điện trở biểu thị một lượng điện trở nhất định trong mạch. Điện trở là một thước đo về cách dòng điện ngược lại hoặc "bị chống lại".

Bước 8: Tạo vòng lặp

Uốn phần dưới của dây điện trở để tạo thành một vòng.

Vòng lặp là công tắc của bạn!

Công tắc là một thành phần điều khiển đóng hoặc mở của một mạch điện. Chúng cho phép kiểm soát dòng điện trong mạch.

Bước 9: Tính phí họ lên

Bạn thân của bạn đã sẵn sàng để bị tính phí.

Nối chân dương với chân dương / và chân âm với cực âm của Pin 9 Vôn.

Giữ trong 2-5 giây!

Khi một pin được mắc nối tiếp với một điện trở và tụ điện nối tiếp, dòng điện ban đầu cao khi pin vận chuyển điện tích từ bản này của tụ điện sang bản kia.

Bước 10: Tìm hiểu công tắc

Công tắc

Công tắc là một thành phần điều khiển dòng điện. Công tắc cơ bản có 2 vị trí đóng mở. Khi một công tắc "mở" có nghĩa là dòng điện không thể chạy qua nó và được thể hiện trong hình trên. Nó cho thấy rằng 2 dây không được kết nối. Khi một công tắc "đóng", nó tạo ra một "ngắn mạch" có thể được biểu diễn bằng phần cổng của công tắc đóng lại cho thấy 2 dây được kết nối và khi đó dòng điện có thể chạy từ bên này sang bên kia. Công tắc trong mạch của chúng ta là cánh tay của người bạn trong mạch của chúng ta có vòng lặp và có thể được chạm vào chân của anh ấy. Khi công tắc đóng, năng lượng chảy ra khỏi tụ điện qua điện trở thứ nhất, qua đèn LED rồi qua điện trở thứ hai và cuối cùng kết thúc ở cực âm của tụ điện. Một mạch hoàn chỉnh khi dòng điện có thể chạy từ điện áp cao nhất đến điện áp thấp nhất qua vòng lặp các thành phần của chúng tôi. Hiệu điện thế được đo bằng Volt và đại diện cho điện thế hoặc "áp suất điện" mà một đoạn mạch có. Trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi đang sạc tụ điện của chúng tôi đến 9 Volts. Khi bạn đóng công tắc, điện áp sẽ từ từ giảm xuống khi tụ điện tự thoát ra ngoài qua Điện trở và đèn LED. Khi điện áp giảm, đèn LED sẽ sáng ít hơn cho đến khi điện áp quá thấp để thắp sáng đèn LED và tụ điện của bạn bị phóng điện. Bằng cách chạm Tụ điện vào pin 9V, bạn sẽ làm đầy nó trở lại 9V.

Bước 11: Simon nói "Chạm vào chân của bạn!"

Sử dụng cánh tay Looped để chạm vào chân âm-

Khi người bạn của bạn sáng lên - bạn biết anh ấy đã được sạc và mạch của bạn vẫn tốt!

Bước 12: Sẵn sàng chơi

Bạn thân của bạn có thể được nạp tiền nhiều lần nếu bạn cần!

Mạch điện là một đường đi hoặc đường dẫn mà dòng điện chạy qua. Đường dẫn có thể bị đóng (nối ở cả hai đầu), làm cho nó trở thành một vòng lặp. Một mạch điện kín làm cho dòng điện chạy qua được. Nó cũng có thể là một mạch hở trong đó dòng điện tử bị cắt ngắn do đường dẫn bị đứt. Mạch hở không cho dòng điện chạy qua.

Bước 13: Kết bạn

Bạn có thể sử dụng bạn thân của mình để kết nối với những người bạn khác! Xem dòng chảy năng lượng!

Bước 14: Khoa học đằng sau niềm vui

Bài học này dạy cho học sinh những kiến thức cơ bản về cách hoạt động của một mạch điện tử và chức năng của bốn linh kiện điện tử đơn giản. Tụ điện, điện trở, công tắc và điốt (thực chất là LED- Điốt phát quang).

Học sinh đã tạo ra một mạch điện tử đơn giản bằng cách xoắn các dây dẫn linh kiện (dây dẫn) lại với nhau theo đúng thứ tự. Mạch giống như một người máy nhỏ khi được kết hợp với đèn LED cho đầu của anh ta. Tụ điện được sạc bằng cách chạm nó vào pin 9 vôn, tụ điện giữ điện cho nó cho đến khi công tắc (dây dẫn điện trở không được kết nối, là công tắc) được đóng lại và đèn LED sáng lên cho đến khi tụ điện được phóng điện.

Khoa học là niềm vui!

Chúc bạn sáng tạo vui vẻ!