მიკროსქემის მეგობრები: 14 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

ოდესმე გიფიქრიათ როგორ მუშაობს ელექტროენერგია? ისევე, როგორც სისხლძარღვები სისხლს ატარებენ მთელ სხეულში, წრედის მავთულები ატარებენ ელექტრულ დენებს ელექტრონული სისტემის სხვადასხვა ნაწილში.

რა არის წრე? წრე არის გზა, რომელიც მოძრაობს ელექტრული დენებისაგან. ეს ელექტროენერგია გამოიყენება განათების ენერგიის უზრუნველსაყოფად და სხვა ელექტრონული მოწყობილობებისთვის, რომლებსაც ყოველდღიურად ვტკბებით.

ეს გაკვეთილი ასწავლის სტუდენტებს საფუძვლებს, თუ როგორ მუშაობს ელექტრონული წრე და ოთხი მარტივი ელექტრონული კომპონენტის ფუნქციონირება. კონდენსატორი, რეზისტორი, გადამრთველი და დიოდი. ისინი ასევე შეისწავლიან სქემატურ სიმბოლოებს კომპონენტებისთვისაც.

SC.5. P.11.1

გამოიკვლიეთ და ასახეთ ის ფაქტი, რომ ელექტროენერგიის ნაკადს სჭირდება დახურული წრე (სრული მარყუჟი).

მარაგები

1 LED -

www.amazon.com/gp/product/B071GQMLBX/ref=p…

1 კონდენსატორის ალუმი 470UF 20% 16V რადიალური -

www.digikey.com/product-detail/en/panason…

2 რეზისტორი 6.8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

9 ვოლტიანი ბატარეა- 1 შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჯგუფში 10 სტუდენტამდე

ნაბიჯი 1: მასალების შეგროვება

1 LED -

1 კონდენსატორის ალუმი 470UF 20% 16V რადიალური -

2 რეზისტორი 6.8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

9 ვოლტიანი ბატარეა- 1 შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჯგუფში 10 სტუდენტამდე

ნაბიჯი 2: რეზისტორის გაგება

რეზისტორი

მიკროსქემის კომპონენტები და სიმბოლოებიდან ყველაზე ფუნდამენტური! რეზისტორი "წინააღმდეგობას უწევს" ელექტრონების ნაკადს. თქვენ შეგიძლიათ წარმოიდგინოთ რეზისტორი, როგორც სხვადასხვა ზომის მილები, რაც უფრო დიდია მილები, მით უფრო ადვილია წყლის გადინება, მით უფრო პატარაა მილაკი. თუ ყიდულობთ მილქშეიკს და მიიღებთ დიდ სქელ ჩალას და დალევთ მილქშეიკს, ადვილია, მაგრამ თუ თქვენ დალევთ იმავე რძის კოქტეილს პატარა ჩალის გამოყენებით, როგორც ყავის შემრევი, ეს ძალიან ძნელი იქნება. თქვენ ასევე შეძლებთ მილქშეიქის სწრაფად დალევას უფრო დიდი ჩალის გამოყენებით, ვიდრე პატარა. ჩვენს წრედში არსებული რეზისტორის ზომა ზღუდავს რამდენად სწრაფად ამოწურავს კონდენსატორი თავის მუხტს. ის ასევე იცავს ჩვენს LED- ს ზედმეტი დენის მიღებისგან და დაზიანებისგან. ამაზე მოგვიანებით განვიხილავთ.

წინააღმდეგობა იზომება ომში რაც უფრო მაღალია მნიშვნელობა მით მეტი წინააღმდეგობაა ელექტრონების ნაკადზე. ასე რომ, რაც უფრო მაღალია წინააღმდეგობა, მით უფრო მცირეა ჩალის ჩვენი რძის პროდუქტების მაგალითი.

სქემატური რეზისტორები ჩვეულებრივ წარმოდგენილია რამდენიმე ზიგზაგის ხაზით, ორი ტერმინალი ვრცელდება გარედან. სქემატიკა საერთაშორისო სიმბოლოების ნაცვლად შეიძლება გამოიყენოს უპატრონო ოთხკუთხედი, ნაცვლად ჩხუბის.

ნაბიჯი 3: კონდენსატორის გაგება

კონდენსატორი

ტევადობა არის კომპონენტის უნარი შეინახოს ელექტრული მუხტი. თქვენ შეგიძლიათ იფიქროთ, როგორც "ტევადობა" გადასახადის შესანახად. კონდენსატორი შეიძლება ჩაითვალოს წყლის კოვზად. თქვენ შეგიძლიათ შეავსოთ ეს თაიგული წყლით და ის გაუძლებს მას მანამ, სანამ ვედროში არ იქნება გაჟონვა ან ხვრელები. კონდენსატორის ზომა უდრის თაიგულის ზომას რაც უფრო დიდია ვედრო, მით მეტი მუხტი/წყალი იტევს მას. ფარადი არის კონდენსატორების გაზომვა მუხტის შესანახად, რაც უფრო მაღალია რიცხვი, მით მეტი მუხტი/ენერგია ინახება მას. ამ პროექტში ჩვენ ვიყენებთ 470 მიკროფარადის კონდენსატორს. არსებობს ორი ხშირად გამოყენებული კონდენსატორის სიმბოლო. ერთი სიმბოლო წარმოადგენს პოლარიზებულ (ჩვეულებრივ ელექტროლიტურ ან ტანტალის) კონდენსატორს, ხოლო მეორე არის არაპოლარიზებული ქუდებისთვის. თითოეულ შემთხვევაში არის ორი ტერმინალი, რომელიც პერპენდიკულარულად ეშვება ფირფიტებზე. სიმბოლო ერთი მოსახვევი ფირფიტით მიუთითებს, რომ კონდენსატორი პოლარიზებულია. მოღუნული ფირფიტა წარმოადგენს კონდენსატორის კათოდს, რომელიც უნდა იყოს უფრო დაბალ ძაბვაზე, ვიდრე დადებითი, ანოდური პინი. პლუს ნიშანი შეიძლება დაემატოს პოლარიზებული კონდენსატორის სიმბოლოს დადებით პინს.-- შეიტყვეთ მეტი

ნაბიჯი 4: დაადგინეთ დადებითი

დროა შექმნათ თქვენი წრე მეგობარი!

განსაზღვრეთ უფრო გრძელი კონდენსატორის ფეხი- ეს არის დადებითი! კონდენსატორი ასევე ნიშნავს უარყოფით მხარეს ზოლით და მის გვერდით სიმბოლოს. რეზისტორის გამოყენებით- გადაუგრიხეთ პოზიტიური ფეხი უკნიდან და გადაუხვიეთ ზემოთ- მოხარეთ კონდენსატორის ფეხი ბოლოში, რომ დადგეს-

ნაბიჯი 5: დიოდის/შუქის გააზრება - სინათლის გამომტანი დიოდი

დიოდი

დიოდი არის ნახევარგამტარული კომპონენტი, რომელიც მხოლოდ ელექტრონების ნაკადს იძლევა ერთი მიმართულებით. მისი სქემატური სიმბოლო ჰგავს ისარს, რომელიც მიუთითებს ელექტრული დენის მიმართულებით. მას ასევე აქვს ვერტიკალური ხაზი ისრის წვერზე, რომელიც წარმოადგენს ნაკადის დაბლოკვას საპირისპირო მიმართულებით. LED, რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ ამ წრეში, ასხივებს სინათლეს, როდესაც დენი მიედინება და მას ეწოდება სინათლის დიოდი. დიოდები პოლარიზებულია, ამიტომ მას აქვს დადებითი (ანოდი) და უარყოფითი (კათოდური) მხარე და მოითხოვს რაიმეს იდენტიფიცირებას. დიოდების უმეტესობას უფრო გრძელი ფეხი აქვს, რათა გაგაცნოთ რომელია მისი დადებითი მხარე. LED- ს შეუძლია გაუმკლავდეს მხოლოდ მცირე დენს და შეიძლება დაზიანდეს, თუ პირდაპირ ბატარეასთან არის დაკავშირებული. დენი იზომება ამპერებში, რაც წარმოადგენს ელექტრონების ნაკადს. ტიპიურ დიოდებს შეუძლიათ უსაფრთხოდ გაუმკლავდნენ 10-20 მილიამპერიან დენს. ჩვენს წრედში არსებული რეზისტორები ამცირებენ დენს და იცავს დიოდს დაზიანებისგან. იფიქრეთ იმაზე, თითქოს ცეცხლის შლანგიდან წყლის დალევას ცდილობთ. მუცელი გაგიხეთქავს! რეზისტორები მას უფრო ჰგავს ბაღის შლანგიდან დალევას.

ნაბიჯი 6: 2 დადებითი გააკეთე სწორად

განსაზღვრეთ უფრო გრძელი LED ფეხი- ის ასევე დადებითია!

წინა რეზისტორული მავთულის გამოყენებით- Twist პოზიტიური LED მავთულის დასაკავშირებლად- რეზისტორი არის 2 პოზიტიური მავთულის კონექტორი/ და ენერგიის ნაკადი კონდენსატორსა და LED- ს შორის.

ნაბიჯი 7: სახლის გაჭიმვა

მეორე რეზისტორის მავთულის გამოყენებით-

გადაუხვიეთ მოკლე LED მავთულის ქვემოთ.

რეზისტორი წარმოადგენს წინააღმდეგობის მოცემულ რაოდენობას წრეში. წინააღმდეგობა არის საზომი იმისა, თუ როგორ ხდება ელექტრული დენის ნაკადის წინააღმდეგობა ან „წინააღმდეგობა“.

ნაბიჯი 8: გააკეთეთ მარყუჟი

წარმართეთ რეზისტორის მავთულის ქვედა ნაწილი მარყუჟის გასაკეთებლად.

მარყუჟი არის თქვენი გადამრთველი!

გადამრთველი არის კომპონენტი, რომელიც აკონტროლებს ელექტრული წრის ღიაობას ან დახურულობას. ისინი იძლევიან კონტროლს წრეში მიმდინარე ნაკადზე.

ნაბიჯი 9: შეავსეთ ისინი

შენი მეგობარი მზად არის ბრალდება.

შეაერთეთ პოზიტიური ფეხები დადებით მხარეს/ და უარყოფითი ფეხები 9 ვოლტიანი ბატარეის უარყოფით მხარეს.

გააჩერეთ 2-5 წამი!

როდესაც ბატარეა უკავშირდება სერიულ რეზისტორს და კონდენსატორს, საწყისი დენი მაღალია, რადგან ბატარეა გადააქვს მუხტი კონდენსატორის ერთი ფირფიტიდან მეორეზე.

ნაბიჯი 10: შეცვლის გაგება

გადამრთველი

გადამრთველი არის კომპონენტი, რომელიც აკონტროლებს ელექტროენერგიის ნაკადს. ძირითად გადამრთველს აქვს 2 პოზიცია ღია და დახურული. როდესაც ჩამრთველი არის "ღია", ეს ნიშნავს, რომ ელექტროენერგია ვერ გადის მასში და გამოსახულია ზემოთ მოცემულ სურათზე. ეს გვიჩვენებს, რომ 2 მავთული არ არის დაკავშირებული. როდესაც გადამრთველი "დახურულია" ის ქმნის "მოკლე ჩართვას", რომელიც შეიძლება გამოსახული იყოს გადამრთველის კარიბჭის დახურული გამოსახულებით, რომელიც აჩვენებს 2 დაკავშირებულ მავთულს და შემდეგ ელექტროენერგია შეიძლება გადავიდეს ერთი მხრიდან მეორეზე. შეცვლა ჩვენს წრეში არის ჩვენი წრიული მეგობრის მკლავი, რომელსაც აქვს მარყუჟი და შეიძლება შეეხოთ მის ფეხს. როდესაც გადამრთველი დახურულია ენერგია გადის დამუხტული კონდენსატორიდან პირველი რეზისტორის გავლით, LED- ის საშუალებით და შემდეგ მეორე რეზისტორის გავლით და ბოლოს მთავრდება კონდენსატორის უარყოფით მხარეს. წრე დასრულებულია, როდესაც დენი შეიძლება გადავიდეს უმაღლესი ძაბვიდან ყველაზე დაბალ ძაბვამდე კომპონენტების ჩვენი მარყუჟის გავლით. ძაბვა იზომება ვოლტებში და წარმოადგენს ელექტრული პოტენციალი ან "ელექტრული წნევა", რომელსაც აქვს წრე. ჩვენს შემთხვევაში ჩვენ ვტენავთ ჩვენს კონდენსატორს 9 ვოლტზე. გადამრთველის დახურვისას ძაბვა ნელ -ნელა დაეცემა, რადგან კონდენსატორი დაცარიელდება რეზისტორებისა და LED- ის საშუალებით. ძაბვის ვარდნისთანავე LED ნაკლებად ბრწყინავს მანამ, სანამ საბოლოოდ ძაბვა არ იქნება ძალიან დაბალი რომ აანთოს LED და თქვენი კონდენსატორი დაიშალა. კონდენსატორის 9 ვ ბატარეასთან შეხებით თქვენ კვლავ ავსებთ მას 9 ვ -მდე.

ნაბიჯი 11: სიმონ ამბობს "შეეხე ფეხს!"

გამოიყენეთ მარყუჟიანი მკლავი ნეგატიურ ფეხიზე შეხების მიზნით-

როდესაც შენი მეგობარი ანათებს- იცი რომ მას ბრალი წაუყენეს და შენი წრე კარგია!

ნაბიჯი 12: მზადაა სათამაშოდ

თქვენი მეგობრის დატენვა შესაძლებელია იმდენჯერ, რამდენიც გჭირდებათ!

ელექტრული წრე არის გზა ან ხაზი, რომლის მეშვეობითაც ელექტრული დენი მიედინება. გზა შეიძლება დაიხუროს (შეუერთდეს ორივე ბოლოში), რაც მას მარყუჟად აქცევს. დახურული წრე შესაძლებელს ხდის ელექტრული დენის ნაკადს. ის ასევე შეიძლება იყოს ღია წრე, სადაც ელექტრონის ნაკადი წყდება, რადგან გზა გატეხილია. ღია წრე არ იძლევა ელექტრული დენის ნაკადს.

ნაბიჯი 13: მეგობრების შეძენა

თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ თქვენი მეგობარი სხვა მეგობრებთან დასაკავშირებლად! დააკვირდით ენერგიის ნაკადს!

ნაბიჯი 14: მეცნიერება გართობის მიღმა

ეს გაკვეთილი ასწავლის სტუდენტებს საფუძვლებს, თუ როგორ მუშაობს ელექტრონული წრე და ოთხი მარტივი ელექტრონული კომპონენტის ფუნქციონირება. კონდენსატორი, რეზისტორი, გადამრთველი და დიოდი (ფაქტობრივად LED- სინათლის დიოდი).

მოსწავლეებმა შექმნეს მარტივი ელექტრონული წრე კომპონენტის სადენების (მავთულის) ერთმანეთთან გადახვევით სწორი თანმიმდევრობით. წრე პატარა რობოტ კაცს დაემსგავსა, როდესაც LED- ის თავთან ერთად დაიდგა. კონდენსატორი იტენებოდა 9 ვოლტიანი ბატარეის შეხებით, კონდენსატორს ეჭირა მისი დამუხტვა, სანამ გადამრთველი (რეზისტორის წამყვანი, რომელიც არ არის დაკავშირებული, არის გადამრთველი) დაიხურება და LED ნათდება კონდენსატორის დათხოვნამდე.

მეცნიერება სახალისოა!

ბედნიერი შემოქმედება!