Ala 02
Virtapiirit
Miten sähkövirta kulkee ja miten sitä hallitaan
Virtapiirit saavat lamput, puhelimet ja moottorit toimimaan. Täällä opit, mikä saa virran kulkemaan ja miten sitä käytetään turvallisesti.
Kenelle ala sopii
Lapsille, joita kiinnostavat paristot, lamput ja kytkimet, sekä oppijoille, jotka valmistautuvat elektroniikan opiskeluun.
Mitä opit
- Mitä jännite, sähkövirta ja resistanssi ovat
- Miksi virtapiirin on oltava suljettu, jotta sähkövirta kulkee
- Sarjaankytkennän ja rinnankytkennän ero
- Miksi komponentit tarvitsevat sopivan virran: ei liian pientä eikä liian suurta
Esimerkkikokeita
-
Saa LED syttymään ja valitse vastus, joka pitää sen turvassa.
-
Kytke kaksi lamppua ensin sarjaan, sitten rinnan, ja vertaa niiden kirkkautta.
-
Lisää kytkin ja selvitä, mihin se pitää sijoittaa, jotta se ohjaa koko virtapiiriä.
Mitä voit rakentaa
-
Taskulamppu, jossa on kytkin
-
Yövalo
-
Yksinkertainen hälytin, jossa on summeri
Nämä esimerkit näyttävät, millaista työtä tällä alalla tehdään. Julkaistut oppitunnit voivat poiketa niistä.
Kokeile pientä mallia
Nämä pienet mallit toimivat suoraan selaimessasi, ja kun sivu on latautunut, ne toimivat myös ilman verkkoyhteyttä. Ne ovat yksinkertaistettuja opetusmalleja, eivät MEKALUMIn varsinaisia simulointiohjelmia.
Pidä LED turvassa
Valitse paristo ja vastus ja käännä sitten kytkin päälle. Liian pienellä virralla LED pysyy pimeänä. Liian suurella virralla oikea LED voisi palaa rikki.
- Virta
- 11,4 mA
- LED
- Palaa turvallisesti.
Vastus rajoittaa virtaa. Ohmin laista näet, kuinka paljon: virta = (pariston jännite − LEDin jännite) ÷ resistanssi.
Malli: ihanteellinen paristo; punainen LED, jonka kiinteä jännitehäviö on 2 V ja joka on turvallinen noin 20 mA:n virtaan asti.
Mitä simulaatio yksinkertaistaa
- Paristoja ja johtoja käsitellään usein ihanteellisina, mutta oikeat paristot tyhjenevät ja oikeat johdot lämpenevät.
- Simuloidut osat ovat keskenään täsmälleen samanlaisia; oikeat osat eroavat hieman toisistaan.
Jokainen simulaatio yksinkertaistaa todellisuutta. Tekniikan oppimiseen kuuluu myös sen tietäminen, miten se yksinkertaistaa.
Yhteydet kouluaineisiin
Fysiikka, matematiikka (Ohmin laki), teknologia
Yhteydet muihin aloihin
Virtapiireistä on luontevaa jatkaa digitaalilogiikkaan, piirilevysuunnitteluun (PCB), automaatioon ja robotiikkaan.
Hyvä tietää
Virtuaalisia virtapiirejä on turvallista tutkia. Pistorasioiden sähkö on vaarallista: älä koskaan tee sillä kokeita.