Oblasť 02
Elektrické obvody
Ako tečie elektrický prúd a ako ho ovládať
Elektrické obvody napájajú svetlá, telefóny aj motory. Tu sa naučíš, čo spôsobuje, že prúd tečie, a ako ho bezpečne využívať.
Pre koho je vhodná
Deti, ktoré sa zaujímajú o batérie, žiarovky a spínače, a žiaci, ktorí sa pripravujú na elektroniku.
Čo sa naučíš
- Čo je napätie, prúd a odpor
- Prečo musí byť obvod uzavretý, aby ním tiekol prúd
- Rozdiel medzi sériovým a paralelným zapojením
- Prečo súčiastky potrebujú správny prúd: nie príliš malý, ani príliš veľký
Príklady pokusov
-
Rozsvieť LED a vyber rezistor, ktorý ju ochráni.
-
Zapoj dve žiarovky sériovo, potom paralelne a porovnaj, ako jasne svietia.
-
Pridaj spínač a nájdi miesto, kam ho umiestniť, aby ovládal celý obvod.
Čo môžeš postaviť
-
Vrecková baterka so spínačom
-
Nočné svetielko
-
Jednoduchý alarm s bzučiakom
Tieto príklady ukazujú, aká práca ťa v tejto oblasti čaká. Zverejnené lekcie sa môžu líšiť.
Vyskúšaj malý model
Tieto malé modely bežia priamo v tvojom prehliadači a po načítaní stránky fungujú aj bez internetu. Sú to zjednodušené výučbové modely, nie simulačné jadro MEKALUMI.
Ochráň LED
Vyber batériu a rezistor a potom zapni spínač. Pri príliš malom prúde zostane LED zhasnutá. Pri príliš veľkom by skutočná LED mohla vyhorieť.
- Prúd
- 11,4 mA
- LED
- Svieti bezpečne.
Rezistor obmedzuje prúd. Aký veľký bude, ti povie Ohmov zákon: prúd = (napätie batérie − napätie na LED) ÷ odpor.
Model: ideálna batéria; červená LED s pevným úbytkom napätia 2 V, bezpečná približne do 20 mA.
Čo simulácia zjednodušuje
- Batérie a vodiče sa často považujú za ideálne, ale skutočné batérie sa vybíjajú a skutočné vodiče sa zahrievajú.
- Simulované súčiastky sú úplne rovnaké; skutočné súčiastky sa od seba mierne líšia.
Každá simulácia zjednodušuje skutočnosť. Vedieť, ako ju zjednodušuje, je súčasťou učenia sa inžinierstva.
Prepojenie so školskými predmetmi
Fyzika, matematika (Ohmov zákon), technika
Prepojenie s ďalšími oblasťami
Obvody vedú ďalej k digitálnej logike, návrhu plošných spojov (PCB), automatizácii a robotike.
Dobré vedieť
Virtuálne obvody môžeš bezpečne skúmať. Elektrina zo zásuviek v stene je nebezpečná: nikdy s ňou neexperimentuj.