02. joma
Elektriskās ķēdes
Kā plūst elektriskā strāva un kā to vadīt
Elektriskās ķēdes darbina lampas, telefonus un motorus. Šeit tu uzzināsi, kas liek strāvai plūst un kā to droši izmantot.
Kam šī joma piemērota
Bērniem, kurus interesē baterijas, spuldzes un slēdži, un tiem, kas gatavojas apgūt elektroniku.
Ko tu apgūsi
- Kas ir spriegums, strāva un pretestība
- Kāpēc ķēdei jābūt noslēgtai, lai plūstu strāva
- Kāda ir atšķirība starp virknes slēgumu un paralēlo slēgumu
- Kāpēc komponentiem vajadzīga piemērota strāva: ne par mazu, ne par lielu
Eksperimentu piemēri
-
Iededz LED diodi un izvēlies rezistoru, kas to pasargā.
-
Saslēdz divas spuldzes virknē, tad paralēli un salīdzini, cik spoži tās spīd.
-
Pievieno slēdzi un atrodi, kur to novietot, lai ar to varētu vadīt visu ķēdi.
Ko tu vari uzbūvēt
-
Kabatas lukturītis ar slēdzi
-
Naktslampiņa
-
Vienkārša signalizācija ar zummeru
Šie piemēri parāda, kāds darbs notiek šajā jomā. Publicētās nodarbības var atšķirties.
Izmēģini nelielu modeli
Šie nelielie modeļi darbojas tepat tavā pārlūkā un turpina darboties bezsaistē, kad lapa ir ielādēta. Tie ir vienkāršoti mācību modeļi, nevis MEKALUMI simulācijas programma.
Pasargā LED diodi
Izvēlies bateriju un rezistoru, tad ieslēdz slēdzi. Ja strāva ir pārāk maza, LED diode nespīd. Ja pārāk liela, īsta LED diode varētu izdegt.
- Strāva
- 11,4 mA
- LED diode
- Spīd droši.
Rezistors ierobežo strāvu. Cik lielu, nosaka Oma likums: strāva = (baterijas spriegums − LED diodes spriegums) ÷ pretestība.
Modelis: ideāla baterija; sarkana LED diode ar nemainīgu sprieguma kritumu 2 V, droša līdz aptuveni 20 mA.
Ko simulācija vienkāršo
- Baterijas un vadus bieži uzskata par ideāliem, bet īstas baterijas izlādējas un īsti vadi sasilst.
- Simulētās detaļas ir pilnīgi vienādas; īstas detaļas mazliet atšķiras cita no citas.
Katra simulācija vienkāršo realitāti. Zināt, kā tieši tā to dara, ir daļa no inženierijas apguves.
Saistība ar mācību priekšmetiem
Fizika, matemātika (Oma likums), tehnoloģijas
Saistība ar citām jomām
No elektriskajām ķēdēm ceļš ved uz digitālo loģiku, iespiedshēmu plašu (PCB) projektēšanu, automatizāciju un robotiku.
Noderīgi zināt
Virtuālās elektriskās ķēdes var droši izpētīt. Elektrība no sienas kontaktligzdām ir bīstama: nekad neeksperimentē ar to.