Područje 02
Električni krugovi
Kako teče električna struja i kako njome upravljati
Električni krugovi napajaju svjetla, telefone i motore. Ovdje učiš zašto struja teče i kako je sigurno koristiti.
Kome odgovara
Djeci koju zanimaju baterije, žarulje i sklopke te učenicima koji se pripremaju za elektroniku.
Što ćeš naučiti
- Što su napon, struja i otpor
- Zašto strujni krug mora biti zatvoren da bi struja tekla
- Razlika između serijskog i paralelnog spoja
- Zašto komponente trebaju odgovarajuću struju: ni premalu ni preveliku
Primjeri pokusa
-
Upali LED-diodu i odaberi otpornik koji je štiti.
-
Spoji dvije žarulje serijski, a zatim paralelno, i usporedi koliko jako svijetle.
-
Dodaj sklopku i pronađi gdje je treba postaviti da bi upravljala cijelim strujnim krugom.
Što možeš izgraditi
-
Džepna svjetiljka sa sklopkom
-
Noćno svjetlo
-
Jednostavan alarm sa zujalicom
Ovi primjeri pokazuju kakav se rad obavlja u ovom području. Objavljene lekcije mogu se razlikovati.
Isprobaj mali model
Ovi mali modeli rade izravno u tvom pregledniku i nastavljaju raditi bez interneta nakon što se stranica učita. To su pojednostavljeni nastavni modeli, a ne simulacijski program MEKALUMI.
Zaštiti LED-diodu
Odaberi bateriju i otpornik, a zatim uključi sklopku. Ako je struja premala, LED-dioda ostaje tamna. Ako je prevelika, prava LED-dioda mogla bi pregorjeti.
- Jakost struje
- 11,4 mA
- LED-dioda
- Svijetli sigurno.
Otpornik ograničava struju. Ohmov zakon govori koliko: jakost struje = (napon baterije − napon LED-diode) ÷ otpor.
Model: idealna baterija; crvena LED-dioda sa stalnim padom napona od 2 V, sigurna do približno 20 mA.
Što simulacija pojednostavljuje
- Baterije i žice često se smatraju idealnima, ali prave se baterije prazne, a prave se žice zagrijavaju.
- Simulirani dijelovi potpuno su jednaki; pravi se dijelovi međusobno malo razlikuju.
Svaka simulacija pojednostavljuje stvarnost. Razumjeti kako to čini dio je učenja inženjerstva.
Veze sa školskim predmetima
Fizika, matematika (Ohmov zakon), tehnička kultura
Veze s drugim područjima
Strujni krugovi vode dalje prema digitalnoj logici, projektiranju tiskanih pločica (PCB), automatizaciji i robotici.
Dobro je znati
Virtualne strujne krugove možeš sigurno istraživati. Struja iz zidnih utičnica opasna je: nikad ne eksperimentiraj s njom.