Àmbit 02
Circuits elèctrics
Com circula el corrent elèctric, i com es pot controlar
Els circuits elèctrics fan funcionar llums, telèfons i motors. Aquí aprens què fa circular el corrent i com utilitzar-lo amb seguretat.
A qui s’adreça
Infants amb curiositat per les piles, les bombetes i els interruptors, i estudiants que es preparen per a l’electrònica.
Què aprendràs
- Què són la tensió, el corrent i la resistència
- Per què un circuit ha d’estar tancat perquè hi circuli el corrent
- La diferència entre les connexions en sèrie i en paral·lel
- Per què els components necessiten el corrent adequat: ni massa poc ni massa
Experiments d’exemple
-
Encén un LED i tria una resistència que el protegeixi.
-
Connecta dues bombetes en sèrie i després en paral·lel, i compara’n la brillantor.
-
Afegeix un interruptor i troba on l’has de col·locar per controlar tot el circuit.
Coses que pots construir
-
Una llanterna amb interruptor
-
Un llum de nit
-
Una alarma senzilla amb brunzidor
Aquests exemples mostren el tipus de treball d’aquest àmbit. Les lliçons publicades poden ser diferents.
Prova un petit model
Aquests models petits funcionen aquí mateix, al teu navegador, i continuen funcionant sense connexió un cop s’ha carregat la pàgina. Són models didàctics simplificats, no el programa de simulació de MEKALUMI.
Protegeix el LED
Tria una pila i una resistència i, després, activa l’interruptor perquè circuli el corrent. Amb massa poc corrent, el LED es queda apagat. Amb massa corrent, un LED real es podria cremar.
- Corrent
- 11,4 mA
- LED
- Fa llum sense perill.
Una resistència limita el corrent. La llei d’Ohm et diu quant: corrent = (tensió de la pila − tensió del LED) ÷ resistència.
Model: pila ideal; LED vermell amb una caiguda de tensió fixa de 2 V, segur fins a uns 20 mA.
Què simplifica la simulació
- Sovint les piles i els cables es tracten com a ideals, però les piles reals es descarreguen i els cables reals s’escalfen.
- Les peces simulades són idèntiques; les peces reals són lleugerament diferents entre si.
Tota simulació simplifica la realitat. Saber com ho fa forma part d’aprendre enginyeria.
Relació amb les matèries escolars
Física, matemàtiques (llei d’Ohm), tecnologia
Connexions amb altres àmbits
Dels circuits es passa a la lògica digital, al disseny de PCB, a l’automatització i a la robòtica.
Bo de saber
Els circuits virtuals es poden explorar amb seguretat. L’electricitat dels endolls és perillosa: no hi experimentis mai.