Τομέας 02
Ηλεκτρικά κυκλώματα
Πώς ρέει το ηλεκτρικό ρεύμα και πώς το ελέγχουμε
Τα ηλεκτρικά κυκλώματα τροφοδοτούν φώτα, τηλέφωνα και κινητήρες. Εδώ μαθαίνετε τι κάνει το ρεύμα να ρέει και πώς να το χρησιμοποιείτε με ασφάλεια.
Σε ποιους ταιριάζει
Παιδιά που θέλουν να μάθουν για τις μπαταρίες, τις λάμπες και τους διακόπτες, και μαθητές που προετοιμάζονται για τα ηλεκτρονικά.
Τι θα μάθετε
- Τι είναι η τάση, το ρεύμα και η αντίσταση
- Γιατί ένα κύκλωμα πρέπει να είναι κλειστό για να περάσει ρεύμα
- Η διαφορά ανάμεσα στη σύνδεση σε σειρά και στην παράλληλη σύνδεση
- Γιατί τα εξαρτήματα χρειάζονται το σωστό ρεύμα: ούτε πολύ λίγο ούτε πάρα πολύ
Παραδείγματα πειραμάτων
-
Ανάψτε ένα LED και επιλέξτε έναν αντιστάτη που το προστατεύει.
-
Συνδέστε δύο λάμπες σε σειρά, μετά παράλληλα, και συγκρίνετε τη φωτεινότητά τους.
-
Προσθέστε έναν διακόπτη και βρείτε πού να τον τοποθετήσετε για να ελέγχει ολόκληρο το κύκλωμα.
Τι μπορείτε να κατασκευάσετε
-
Ένας ηλεκτρικός φακός με διακόπτη
-
Ένα φωτάκι νυκτός
-
Ένας απλός συναγερμός με βομβητή
Αυτά τα παραδείγματα δείχνουν το είδος της δουλειάς σε αυτόν τον τομέα. Τα μαθήματα που δημοσιεύονται μπορεί να διαφέρουν.
Δοκιμάστε ένα μικρό μοντέλο
Αυτά τα μικρά μοντέλα λειτουργούν εδώ, στο πρόγραμμα περιήγησής σας, και συνεχίζουν να λειτουργούν χωρίς σύνδεση στο διαδίκτυο μόλις φορτωθεί η σελίδα. Είναι απλοποιημένα εκπαιδευτικά μοντέλα, όχι η μηχανή προσομοίωσης του MEKALUMI.
Προστατέψτε το LED
Επιλέξτε μια μπαταρία και έναν αντιστάτη και μετά ενεργοποιήστε τον διακόπτη. Με πολύ λίγο ρεύμα το LED μένει σβηστό. Με πάρα πολύ, ένα πραγματικό LED θα μπορούσε να καεί.
- Ένταση ρεύματος
- 11,4 mA
- LED
- Φωτίζει με ασφάλεια.
Ο αντιστάτης περιορίζει το ρεύμα. Ο νόμος του Ohm δείχνει πόσο: ρεύμα = (τάση μπαταρίας − τάση LED) ÷ αντίσταση.
Μοντέλο: ιδανική μπαταρία· κόκκινο LED με σταθερή πτώση τάσης 2 V, ασφαλές έως περίπου 20 mA.
Τι απλοποιεί η προσομοίωση
- Οι μπαταρίες και τα καλώδια συχνά θεωρούνται ιδανικά, όμως οι πραγματικές μπαταρίες αδειάζουν και τα πραγματικά καλώδια ζεσταίνονται.
- Τα εξαρτήματα της προσομοίωσης είναι πανομοιότυπα· τα πραγματικά εξαρτήματα διαφέρουν λίγο μεταξύ τους.
Κάθε προσομοίωση απλοποιεί την πραγματικότητα. Το να ξέρετε με ποιον τρόπο το κάνει είναι μέρος της εκμάθησης της επιστήμης του μηχανικού.
Σύνδεση με σχολικά μαθήματα
Φυσική, μαθηματικά (νόμος του Ohm), τεχνολογία
Σύνδεση με άλλους τομείς
Τα κυκλώματα οδηγούν στην ψηφιακή λογική, στη σχεδίαση τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB), στους αυτοματισμούς και στη ρομποτική.
Καλό να ξέρετε
Μπορείτε να εξερευνήσετε τα εικονικά κυκλώματα με ασφάλεια. Ο ηλεκτρισμός από τις πρίζες του τοίχου είναι επικίνδυνος: μην πειραματίζεστε ποτέ με αυτόν.
Σχετικοί τομείς
-
- Τομέας 05
Σχεδίαση τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB)
Από το σχέδιο ενός κυκλώματος σε μια πραγματική πλακέτα
-