Област 02
Електрически вериги
Как тече електрическият ток и как се управлява
Електрическите вериги захранват лампи, телефони и двигатели. Тук ще научите какво кара тока да тече и как да го използвате безопасно.
За кого е подходяща
Деца, които се интересуват от батерии, лампички и ключове, и ученици, които се подготвят да навлязат в електрониката.
Какво ще научите
- Какво представляват напрежението, токът и съпротивлението
- Защо веригата трябва да е затворена, за да тече ток
- Разликата между последователното и успоредното свързване
- Защо елементите се нуждаят от подходящ ток: нито твърде малък, нито твърде голям
Примерни експерименти
-
Накарайте светодиод (LED) да светне и изберете резистор, който го предпазва.
-
Свържете две лампички последователно, после успоредно, и сравнете колко ярко светят.
-
Добавете ключ и намерете къде да го поставите, за да управлява цялата верига.
Какво можете да построите
-
Фенерче с ключ
-
Нощна лампа
-
Проста аларма със зумер
Тези примери показват каква работа се върши в тази област. Публикуваните уроци може да се различават.
Изпробвайте малък модел
Тези малки модели работят направо във вашия браузър и продължават да работят без интернет, след като страницата се зареди. Те са опростени учебни модели, а не симулационното ядро на MEKALUMI.
Опазете светодиода
Изберете батерия и резистор, след това включете ключа. При твърде малък ток светодиодът (LED) остава тъмен. При твърде голям ток истински светодиод би могъл да изгори.
- Сила на тока
- 11,4 mA
- Светодиод
- Свети безопасно.
Резисторът ограничава тока. Законът на Ом показва колко: сила на тока = (напрежение на батерията − напрежение на светодиода) ÷ съпротивление.
Модел: идеална батерия; червен светодиод с постоянен пад на напрежението 2 V, безопасен до около 20 mA.
Какво опростява симулацията
- Батериите и проводниците често се разглеждат като идеални, но истинските батерии се изтощават, а истинските проводници се нагряват.
- Симулираните елементи са еднакви; истинските леко се различават един от друг.
Всяка симулация опростява действителността. Част от изучаването на инженерството е да разберете как точно я опростява.
Връзки с учебните предмети
Физика, математика (закон на Ом), технологии
Връзки с други области
Електрическите вериги водят към цифровата логика, проектирането на печатни платки (PCB), автоматизацията и роботиката.
Полезно е да знаете
Виртуалните вериги са безопасни за изследване. Токът от контактите е опасен: никога не експериментирайте с него.