领域 02
电路
电流怎样流动,以及怎样控制它
电路为电灯、手机和电机供电。在这里,你会学到是什么让电流流动,以及怎样安全地使用它。
你将学到什么
- 什么是电压、电流和电阻
- 为什么电路必须闭合,电流才能流动
- 串联和并联有什么不同
- 为什么元件需要合适的电流:不能太小,也不能太大
实验示例
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点亮一个发光二极管(LED),并选择一个能保护它的电阻。
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先把两盏灯串联,再把它们并联,比较它们的亮度。
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加一个开关,找出把它放在哪里才能控制整个电路。
你可以搭建的作品
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一个带开关的手电筒
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一盏小夜灯
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一个带蜂鸣器的简易警报器
这些示例展示了该领域的工作类型。正式发布的课程可能会有所不同。
试试小模型
这些小模型直接在你的浏览器里运行,页面加载完成后,即使断网也能继续使用。它们是简化的教学模型,不是 MEKALUMI 的仿真引擎。
保护好 LED
选择一个电池和一个电阻,然后闭合开关。电流太小,LED(发光二极管)就不会亮;电流太大,真实的 LED 可能会烧坏。
开关
- 电流
- 11.4 mA
- LED
- 安全地亮着。
电阻可以限制电流。欧姆定律告诉你电流有多大:电流 =(电池电压 − LED 电压)÷ 电阻。
模型:理想电池;红色 LED 的压降固定为 2 V,电流不超过约 20 mA 时是安全的。
仿真简化了什么
- 电池和导线通常被当作理想元件,但真实的电池会慢慢没电,真实的导线也会发热。
- 仿真中的元件都一模一样;而真实的元件彼此之间会略有差异。
任何仿真都会简化现实。了解它是怎样简化的,本身就是学习工程的一部分。
对应的学校科目
物理、数学(欧姆定律)、技术
与其他领域的联系
从电路出发,可以进一步学习数字逻辑、PCB 设计、自动化和机器人技术。
值得了解
虚拟电路可以放心探索。墙上插座里的电非常危险:千万不要用它做实验。