Področje 02
Električna vezja
Kako teče električni tok in kako ga uravnavati
Električna vezja napajajo luči, telefone in motorje. Tu se naučiš, zakaj teče tok in kako ga varno uporabljati.
Komu ustreza
Otrokom, ki jih zanimajo baterije, žarnice in stikala, ter učencem, ki se pripravljajo na elektroniko.
Kaj se naučiš
- Kaj so napetost, tok in upor
- Zakaj mora biti električni krog sklenjen, da teče tok
- Razlika med zaporedno in vzporedno vezavo
- Zakaj sestavni deli potrebujejo ravno pravšnji tok: ne premajhnega in ne prevelikega
Primeri poskusov
-
Prižgi LED in izberi upor, ki jo zaščiti.
-
Veži dve žarnici zaporedno, nato vzporedno, in primerjaj njuno svetlost.
-
Dodaj stikalo in poišči mesto, s katerega bo upravljalo celotno vezje.
Kaj lahko zgradiš
-
Žepna svetilka s stikalom
-
Nočna lučka
-
Preprost alarm z brenčačem
Ti primeri kažejo, kakšno delo poteka na tem področju. Objavljene lekcije se lahko od njih razlikujejo.
Preizkusi majhen model
Ti majhni modeli delujejo kar tukaj, v tvojem brskalniku, in ko se stran enkrat naloži, delujejo tudi brez interneta. So poenostavljeni učni modeli, ne simulacijski program MEKALUMI.
Zaščiti LED
Izberi baterijo in upor, nato vklopi stikalo. Pri premajhnem toku LED ostane ugasnjena. Pri prevelikem bi prava LED lahko pregorela.
- Tok
- 11,4 mA
- LED
- Varno sveti.
Upor omejuje tok. Ohmov zakon pove, koliko: tok = (napetost baterije − napetost na LED) ÷ upor.
Model: idealna baterija; rdeča LED s stalnim padcem napetosti 2 V, varna do približno 20 mA.
Kaj simulacija poenostavi
- Baterije in žice pogosto obravnavamo kot idealne, vendar se prave baterije izpraznijo, prave žice pa segrejejo.
- Simulirani deli so si povsem enaki; pravi deli se med seboj nekoliko razlikujejo.
Vsaka simulacija poenostavi resničnost. Vedeti, kako to stori, je del učenja inženirstva.
Povezave s šolskimi predmeti
Fizika, matematika (Ohmov zakon), tehnika in tehnologija
Povezave z drugimi področji
Vezja vodijo naprej k digitalni logiki, načrtovanju tiskanih vezij (PCB), avtomatizaciji in robotiki.
Dobro je vedeti
Virtualna vezja lahko varno raziskuješ. Elektrika iz stenskih vtičnic je nevarna: nikoli ne eksperimentiraj z njo.