Obor 02
Elektrické obvody
Jak teče elektrický proud a jak ho řídit
Elektrické obvody napájejí světla, telefony a motory. Tady se naučíte, co způsobuje, že proud teče, a jak ho bezpečně využívat.
Pro koho se hodí
Děti, které zajímají baterie, žárovky a spínače, a ti, kdo se připravují na elektroniku.
Co se naučíte
- Co je elektrické napětí, proud a odpor
- Proč musí být obvod uzavřený, aby jím tekl proud
- Rozdíl mezi sériovým a paralelním zapojením
- Proč součástky potřebují správný proud: ne příliš malý, ne příliš velký
Ukázkové pokusy
-
Rozsviťte LED a vyberte rezistor, který ji ochrání.
-
Zapojte dvě žárovky sériově, pak paralelně a porovnejte, jak jasně svítí.
-
Přidejte spínač a najděte, kam ho umístit, aby ovládal celý obvod.
Co můžete postavit
-
Kapesní svítilna se spínačem
-
Noční lampička
-
Jednoduchý alarm s bzučákem
Tyto příklady ukazují, o jaký druh práce v tomto oboru jde. Zveřejněné lekce se mohou lišit.
Vyzkoušejte malý model
Tyto malé modely běží přímo ve vašem prohlížeči a po načtení stránky fungují i bez internetu (offline). Jsou to zjednodušené výukové modely, nikoli simulační jádro MEKALUMI.
Chraňte LED
Vyberte baterii a rezistor a pak sepněte spínač. Při příliš malém proudu zůstane LED zhasnutá. Při příliš velkém by skutečná LED mohla shořet.
- Proud
- 11,4 mA
- LED
- Svítí bezpečně.
Rezistor omezuje proud. Ohmův zákon říká, jak velký proud bude: proud = (napětí baterie − napětí na LED) ÷ odpor.
Model: ideální baterie; červená LED se stálým úbytkem napětí 2 V, bezpečná do přibližně 20 mA.
Co simulace zjednodušuje
- Baterie a vodiče se často považují za ideální, ale skutečné baterie se vybíjejí a skutečné vodiče se zahřívají.
- Simulované součástky jsou všechny stejné; skutečné součástky se od sebe mírně liší.
Každá simulace zjednodušuje skutečnost. Pochopit, jak to dělá, je součástí učení se inženýrství.
Vazba na školní předměty
Fyzika, matematika (Ohmův zákon), technika
Propojení s dalšími obory
Na obvody navazují digitální logika, návrh plošných spojů (PCB), automatizace a robotika.
Dobré vědět
Virtuální obvody je bezpečné zkoumat. Elektřina ze zásuvky je nebezpečná: nikdy s ní neexperimentujte.