أصدقاء الدائرة: 14 خطوة (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

هل تساءلت يومًا كيف تعمل الكهرباء؟ مثلما تحمل الأوعية الدموية الدم في جميع أنحاء الجسم ، تحمل الأسلاك في الدائرة التيارات الكهربائية عبر أجزاء مختلفة من النظام الإلكتروني.

ما هي الدائرة؟ الدائرة عبارة عن مسار يحرك التيارات الكهربائية. يتم استخدام هذه الكهرباء لتوفير الطاقة للأضواء والأجهزة الإلكترونية الأخرى التي نستمتع بها يوميًا.

يعلم هذا الدرس الطلاب أساسيات كيفية عمل الدائرة الإلكترونية ووظائف أربعة مكونات إلكترونية بسيطة. المكثف والمقاوم والمفتاح والصمام الثنائي. سوف يتعلمون أيضًا الرموز التخطيطية للمكونات أيضًا.

SC.5. P.11.1

تحقق ووضح حقيقة أن تدفق الكهرباء يتطلب دائرة مغلقة (حلقة كاملة).

اللوازم

1 ليد -

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

1 مكثف ألوم 470 فائق التوهج 20٪ 16 فولت شعاعي-

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

2 مقاومة 6.8 كيلو أوم 1/4 واط 5٪ أكسال -

9 Volt Battery- 1 يمكن استخدامها لمجموعة تصل إلى 10 طلاب

الخطوة الأولى: جمع الإمدادات

1 LED -

1 مكثف ألوم 470 فائق التوهج 20٪ 16 فولت راديال -

2 مقاومة 6.8 كيلو أوم 1/4 واط 5٪ أكسال - https://www.digikey.com/product-detail/en/panason …

9 Volt Battery- 1 يمكن استخدامها لمجموعة تصل إلى 10 طلاب

الخطوة الثانية: فهم المقاوم

المقاوم

أهم مكونات الدائرة ورموزها! المقاوم "يقاوم" تدفق الإلكترونات. يمكنك التفكير في المقاوم كأنابيب مختلفة الحجم ، فكلما زاد حجم الأنبوب كلما كان تدفق المياه أسهل ، كلما كان حجم الأنبوب أصغر كلما كان أصعب. إذا اشتريت مخفوق الحليب وحصلت على قشة سميكة كبيرة وشربت الميلك شيك ، فسيكون ذلك سهلاً ، ولكن إذا شربت نفس اللبن باستخدام ماصة صغيرة مثل محرّك القهوة ، فسيكون ذلك صعبًا للغاية. ستتمكن أيضًا من شرب اللبن المخفوق بسرعة باستخدام ماصة أكبر من المصاصة الصغيرة. يحد حجم المقاوم في دائرتنا من سرعة استنزاف المكثف لشحنته. كما أنه يحمي مصباح LED الخاص بنا من التعرض للكثير من التيار والتلف. سنناقش ذلك لاحقًا.

تقاس المقاومة بالأوم كلما زادت القيمة زادت المقاومة لتدفق الإلكترونات. لذا ، كلما زادت المقاومة ، كانت القشة أصغر في مثال اللبن المخفوق.

عادةً ما يتم تمثيل المقاومات الموجودة على المخطط بواسطة عدد قليل من الخطوط المتعرجة ، مع وجود طرفين يمتدان إلى الخارج. قد تستخدم المخططات التي تستخدم الرموز الدولية بدلاً من ذلك مستطيلاً بلا ملامح ، بدلاً من الخطوط المتعرجة.

الخطوة الثالثة: فهم المكثف

المكثف

السعة هي قدرة المكون على تخزين شحنة كهربائية. يمكنك التفكير في الأمر على أنه "القدرة" على تخزين شحنة. يمكن اعتبار المكثف بمثابة دلو من الماء. يمكنك ملء هذا الدلو بالماء وسيحتفظ به طالما لا توجد تسريبات أو ثقوب في الدلو. حجم المكثف يعادل حجم الدلو ، فكلما زاد حجم الدلو ، زاد الشحن / الماء الذي يمكنه حمله. فاراد هو قياس قدرة المكثفات على تخزين شحنة ، فكلما زاد الرقم زادت الشحنة / الطاقة التي يمكن تخزينها. في هذا المشروع ، نستخدم مكثفًا 470 ميكرو فاراد. هناك نوعان من رموز المكثفات شائعة الاستخدام. يمثل أحد الرموز مكثفًا مستقطبًا (عادةً ما يكون إلكتروليتيًا أو تنتالومًا) ، والآخر يمثل مكثفًا غير مستقطب. في كل حالة يوجد طرفان ، يعملان بشكل عمودي في الألواح. يشير الرمز الذي يحتوي على لوحة منحنية إلى أن المكثف مستقطب. تمثل اللوحة المنحنية كاثود المكثف ، والذي يجب أن يكون بجهد أقل من دبوس الأنود الموجب. يمكن أيضًا إضافة علامة زائد إلى الدبوس الموجب لرمز المكثف المستقطب. - تعرف على المزيد

الخطوة 4: تحديد الإيجابيات

حان الوقت لإنشاء رفيق دائرتك!

التعرف على الساق الطويلة المكثف - إنها إيجابية! يحدد المكثف أيضًا الجانب السلبي بشريط ورمز - على جانبه. باستخدام المقاوم- لف حول الساق الموجبة من الخلف واللف لأعلى- ثني رجل المكثف في الأسفل للوقوف-

الخطوة 5: فهم الصمام الثنائي / الصمام الثنائي الباعث للضوء

ديود

الصمام الثنائي هو أحد مكونات أشباه الموصلات التي تسمح فقط بتدفق الإلكترونات في اتجاه واحد. يبدو رمزه التخطيطي وكأنه سهم يشير إلى الاتجاه الذي يمكن أن تتدفق فيه الكهرباء. كما أن لديها خطًا رأسيًا عند طرف السهم يمثل منع التدفق في الاتجاه العكسي. ينبعث ضوء LED الذي نستخدمه في هذه الدائرة عندما يتدفق التيار ويسمى الصمام الثنائي الباعث للضوء. الثنائيات مستقطبة بحيث يكون لها جانب موجب (أنود) وجانب سلبي (كاثود) وتتطلب شيئًا لتحديد أيهما. تحتوي معظم الثنائيات على ساق أطول لإعلامك بالجانب الإيجابي. يمكن لمصباح LED التعامل مع القليل من التيار فقط ويمكن أن يتلف إذا تم توصيله مباشرة بالبطارية. يقاس التيار بالأمبير الذي يمثل تدفق الإلكترونات. يمكن للديودات النموذجية التعامل مع حوالي 10-20 ملي أمبير من التيار بأمان. تقلل المقاومات الموجودة في دائرتنا التيار وتحمي الصمام الثنائي من التلف. فكر في الأمر مثل محاولة شرب الماء من خرطوم إطفاء الحرائق. سوف تنفجر معدتك! تجعله المقاومات أشبه بالشرب من خرطوم الحديقة بدلاً من ذلك.

الخطوة 6: 2 الإيجابيات تجعلها صحيحة

حدد ساق LED الأطول - إنها أيضًا إيجابية!

باستخدام سلك المقاوم السابق - تويست للاتصال بسلك LED الموجب - المقاوم هو موصل السلكين الموجبين / وتدفق الطاقة بين المكثف والصمام.

الخطوة 7: تمدد المنزل

باستخدام سلك المقاوم الثاني-

لف حول سلك LED القصير لأسفل.

يمثل المقاوم مقدارًا معينًا من المقاومة في الدائرة. المقاومة هي مقياس لكيفية مقاومة أو مقاومة تدفق التيار الكهربائي.

الخطوة 8: اصنع حلقة

ثني الجزء السفلي من سلك المقاوم لعمل حلقة.

الحلقة هي مفتاحك!

المفتاح هو عنصر يتحكم في انفتاح أو انغلاق الدائرة الكهربائية. أنها تسمح بالتحكم في تدفق التيار في الدائرة.

الخطوة 9: اشحنها

صديقك جاهز لتحصيل الرسوم.

قم بتوصيل الأرجل الموجبة بالجانب الموجب / والأرجل السلبية بالجانب السلبي لبطارية 9 فولت.

استمر لمدة 2-5 ثوان!

عند توصيل بطارية بمقاوم متسلسل ومكثف ، يكون التيار الأولي مرتفعًا حيث تنقل البطارية الشحنة من إحدى لوحات المكثف إلى الأخرى.

الخطوة 10: فهم التبديل

مفتاح

المفتاح هو مكون يتحكم في تدفق الكهرباء. المفتاح الأساسي به مركزان مفتوحان ومغلقان. عندما يكون المفتاح "مفتوحًا" ، فهذا يعني أن الكهرباء لا يمكن أن تتدفق من خلاله ويتم تمثيلها في الصورة أعلاه. يظهر أن السلكين غير متصلين. عندما يكون المفتاح "مغلقًا" ، فإنه ينشئ "دائرة كهربائية قصيرة" يمكن تمثيلها مع إغلاق جزء البوابة من المفتاح لإظهار السلكين المتصلين ومن ثم يمكن أن تتدفق الكهرباء من جانب إلى آخر. المفتاح في دائرتنا هو ذراع رفيق دائرتنا الذي لديه حلقة ويمكن لمس ساقه. عندما يكون المفتاح مغلقًا ، تتدفق الطاقة من المكثف المشحون عبر المقاوم الأول ، من خلال الصمام الثنائي الباعث للضوء ثم من خلال المقاوم الثاني وينتهي أخيرًا عند الجانب السلبي للمكثف. تكتمل الدائرة عندما يمكن للتيار أن يتدفق من أعلى جهد إلى أدنى جهد عبر حلقة المكونات لدينا. يقاس الجهد بالفولت ويمثل الجهد الكهربائي أو "الضغط الكهربائي" الذي تمتلكه الدائرة. في حالتنا ، نقوم بشحن مكثفنا إلى 9 فولت. عندما تغلق المفتاح سينخفض الجهد ببطء حيث يفرغ المكثف نفسه من خلال المقاومات و LED. عندما ينخفض الجهد ، سوف يضيء مؤشر LED بشكل أقل سطوعًا حتى يصبح الجهد منخفضًا جدًا في النهاية لإضاءة مؤشر LED ويتم تفريغ مكثفك. عن طريق لمس المكثف للبطارية 9 فولت ، فأنت تقوم بملئها مرة أخرى حتى 9 فولت.

الخطوة 11: سايمون يقول "المس ساقك!"

استخدم الذراع الحلقية للمس الساق السلبية-

عندما يضيء صديقك - فأنت تعلم أنه قد تم شحنه وأن دائرتك جيدة!

الخطوة 12: جاهز للعب

يمكن إعادة شحن صديقك عدة مرات حسب حاجتك!

الدائرة الكهربائية هي مسار أو خط يتدفق من خلاله تيار كهربائي. قد يكون المسار مغلقًا (متصل عند كلا الطرفين) ، مما يجعله حلقة. الدائرة المغلقة تجعل تدفق التيار الكهربائي ممكنًا. قد تكون أيضًا دائرة مفتوحة حيث يتم قطع تدفق الإلكترون بسبب كسر المسار. الدائرة المفتوحة لا تسمح بتدفق التيار الكهربائي.

الخطوة 13: تكوين صداقات

يمكنك استخدام صديقك للتواصل مع رفاق آخرين! مشاهدة تدفق الطاقة!

الخطوة 14: العلم وراء المتعة

يعلم هذا الدرس الطلاب أساسيات كيفية عمل الدائرة الإلكترونية ووظائف أربعة مكونات إلكترونية بسيطة. المكثف والمقاوم والمفتاح والصمام الثنائي (في الواقع الصمام الثنائي الباعث للضوء).

أنشأ الطلاب دائرة إلكترونية بسيطة عن طريق لف أسلاك التوصيل (الأسلاك) معًا بالترتيب الصحيح. كانت الدائرة تشبه روبوتًا صغيرًا عند وضعها مع مصباح LED لرأسه. تم شحن المكثف عن طريق ملامسته لبطارية 9 فولت ، احتفظ المكثف بشحنه حتى يتم إغلاق المفتاح (سلك المقاوم غير المتصل ، هو المفتاح) ويضيء مؤشر LED حتى يتم تفريغ المكثف.

العلم ممتع!

خلق سعيد!