Domáce experimenty na jednoduchých obvodoch LEIFIphysik
Domáce experimenty na jednoduchých obvodoch
Nadácia Joachima Herza
Nebezpečenstvo
Na experimenty študentov používajte iba zdroje energie do 24 voltov. Zásuvky a napájacie zdroje, ktoré generujú vyššie napätie, sú životu nebezpečné!
Elektrické pripojenie
Materiálové požiadavky
1 batéria (najlepšie 4,5 V plochá batéria)
Žiarovka na baterku (napr. 6V 0,3A),
pokus
Spojte póly batérie a žiarovky tak, ako je to znázornené na obrázkoch. Stav, pre ktorý experiment svieti.
Skúšajte prosím iba krátko, či sa žiarovka rozsvieti, pretože energia sa pri niektorých pokusoch čerpá z batérie bez rozsvietenia žiarovky.
Nadácia Joachima Herza
Pripojenia zdroja energie (napr. Batérie, napájacej jednotky, solárneho článku, zásuvky) sa nazývajú póly. Pre nasledujúce zdroje energie označte dva póly farebnými šípkami a, pokiaľ je to možné, znakmi „+“ a „-“.
Nadácia Joachima Herza
Nadácia Joachima Herza
Označte dve prípojky žiarovky.
Uzavretý okruh
Nadácia Joachima Herza
úloha
Zostavte zobrazený obvod a nakreslite súvisiacu schému zapojenia.
Odpojte rôzne spojenia medzi káblami a komponentmi v obvode alebo žiarovku vytiahnite z pätice a sledujte, aké zmeny sa v obidvoch prípadoch vyskytujú.
Ak sa žiarovka v obvode rozsvieti, to znamená, že obvod funguje, potom fyzik hovorí o jednom uzavretý okruh, v ktorej preteká prúd. Výber týchto výrazov by ste sa mali pokúsiť pochopiť pomocou nasledujúcich úloh.
úloha
Pokúste sa nájsť v obvode a vo svojej schéme zapojenia „uzavretý kruh“ („kruh“ môže mať tiež tvar vajca) a nakreslite tento „uzavretý kruh“ farbou.
V biológii sa hovorí o krvnom obehu, vo fyzike „elektrického obvodu“. Do tabuľky si zreteľne zapíšte, ktoré časti krvi by mohli zodpovedať komponentom elektrického obvodu.
Obvod ON-OFF
Nadácia Joachima Herza
úloha
Zostavte obvod, ktorý hľadáte, a nakreslite súvisiacu schému zapojenia.
Nastavenia a chovanie komponentov v obvode sú často zreteľne zobrazené vo forme tabuľky. Dve polohy prepínača sú reprezentované číslami „0“ pre „otvorený“ alebo „vypnutý“ a „1“ pre „zatvorený“ alebo „zapnutý“. To, či je žiarovka tmavá alebo svieti, sa tiež zobrazuje číslicami „0“ pre „tmavý“ a „1“ pre „svieti“.
Použite svoj obvod na vyplnenie nasledujúcej tabuľky.
| Prepínač S | Lampa L |
| 0 | |
| 1 |
Spínač S by mohol byť tiež inštalovaný v inom bode obvodu, napríklad v spodnom vedení. Vysvetlite, či a ak áno, ako by to ovplyvnilo vyššie uvedenú tabuľku, a tým aj funkciu prepínača.
Obvod AND
Nadácia Joachima Herza
úloha
Vašou úlohou je preskúmať, ako je skonštruovaný obvod, ktorý sa tu používa. Hľadáme teda obvod s elektrickým zdrojom (napr. Batériou), žiarovkou (ktorá označuje stroj) a dvoma vypínačmi, v ktorých sa žiarovka rozsvieti, iba keď sú oba spínače zatvorené.
Zostavte obvod, ktorý hľadáte, a nakreslite súvisiacu schému zapojenia.
Použite svoj obvod na vyplnenie nasledujúcej tabuľky.
| Prepínač S1 | Prepínač S2 | Lampa L |
| 0 | 0 | |
| 1 | 0 | |
| 0 | 1 | |
| 1 | 1 |
Vysvetlite vo vete, ktorá obsahuje slovo „a“, prečo sa hľadaný obvod nazýva obvod AND.
ALEBO obvod
Väčšina apartmánov má dve zvonové tlačidlá: jedno vonku na záhrade alebo predných dverách a druhé priamo na dverách bytu. Zvonček zvoní - bez ohľadu na to, či stlačíte zvonček na vchodových dverách alebo na dverách bytu.
úloha
Vašou úlohou je preskúmať, ako je skonštruovaný obvod, ktorý sa tu používa. Hľadáme teda obvod s elektrickým zdrojom (napr. Batériou), žiarovkou (ktorá predstavuje stroj) a dvoma vypínačmi, ktoré sa rozsvietia vždy, keď je jeden z dvoch spínačov zatvorený.
Zostavte obvod, ktorý hľadáte, a nakreslite súvisiacu schému zapojenia.
Použite svoj obvod na vyplnenie nasledujúcej tabuľky.
| Prepínač S1 | Prepínač S2 | Lampa L |
| 0 | 0 | |
| 1 | 0 | |
| 0 | 1 | |
| 1 | 1 |
Vysvetlite vo vete, ktorá obsahuje slovo „alebo“, prečo sa hľadaný obvod nazýva obvod OR.
Výmena
Nadácia Joachima Herza
úloha
Nakreslite schému zapojenia a zostrojte obvod.
Vyplňte nasledujúcu tabuľku pomocou svojho obvodu (alebo prípadne simulácie).
| Prepínač S1 | Prepínač S2 | Lampa L |
| 1 | 1 | |
| 1 | 2 | |
| 2 | 1 | |
| 2 | 2 |
Willi popisuje svoj obvod nasledovne: "Bez ohľadu na to, ktorý z dvoch spínačov ovládate: ak bola žiarovka predtým vypnutá, potom sa rozsvieti potom, ak bola predtým zapnutá, potom je vypnutá." Skontrolujte, či má Willi pravdu.
Vysvetlite, kde sa okruh Willis používa v každodennom živote.
Krížové spojenie
Karin našla simuláciu obvodu s elektrickým zdrojom, žiarovkou, dvoma páčkovými spínačmi a krížovým spínačom.
úloha
Pomocou simulácie vyplňte nasledujúcu tabuľku.
| Prepínač S1 | Prepínač S2 | Prepínač S3 | Lampa L |
| 1 | 1 | 1 | |
| 1 | 1 | 2 | |
| 1 | 2 | 1 | |
| 1 | 2 | 2 | |
| 2 | 1 | 1 | |
| 2 | 1 | 2 | |
| 2 | 2 | 1 | |
| 2 | 2 | 2 |
Karin popisuje svoj obvod nasledovne: „Bez ohľadu na to, ktorý z troch spínačov ovládate: ak bola žiarovka predtým vypnutá, potom sa rozsvieti potom, ak bola predtým zapnutá, potom je vypnutá.“ Skontrolujte, či má Karin pravdu.
Vysvetlite, kde sa okruh Karin používa v každodennom živote.
Sériové pripojenie
Nadácia Joachima Herza
úloha
Zostavte zobrazený obvod a nakreslite súvisiacu schému zapojenia.
Vysvetlite, prečo sa toto spojenie dvoch žiaroviek nazýva sériové pripojenie.
Preskúmajte, čo sa stane, ak sa jedna z dvoch žiaroviek pokazí. Za týmto účelom jednu z dvoch žiaroviek vytiahnite zo zásuvky (alebo v simulácii kliknite na jednu z dvoch žiaroviek ako „chybnú“). Výsledok formulujte do formulára „Ak. potom. pretože. „Veta.
Preskúmajte, ako je porovnateľný jas dvoch žiaroviek s jasom jednej žiarovky. Skúmajte to dočasným nahradením jednej z dvoch žiaroviek zlúčeninou.
Nápady na ďalšie experimenty
Vložte tretiu žiarovku „do série“ do obvodu a znova preskúmajte, čo sa stane, ak sa jedna z troch žiaroviek rozbije a ako sa porovnáva jas troch žiaroviek s jasom jednej alebo dvoch žiaroviek.
Rozširujte obvod vypínačom, ktorý zapína a vypína obidve žiarovky.
Paralelné pripojenie
Nadácia Joachima Herza
úloha
Zostavte zobrazený obvod a nakreslite zodpovedajúcu schému zapojenia.
Vysvetlite, prečo sa toto spojenie dvoch žiaroviek nazýva paralelné pripojenie.
Preskúmajte, čo sa stane, ak sa jedna z dvoch žiaroviek pokazí. Za týmto účelom jednu z dvoch žiaroviek vytiahnite zo zásuvky (alebo v simulácii kliknite na jednu z dvoch žiaroviek ako „chybnú“). Výsledok formulujte do formulára „Ak. potom. pretože. „Veta.
Preskúmajte, ako je porovnateľný jas dvoch žiaroviek s jasom jednej žiarovky. Zistite to krátkym otočením jednej z dvoch žiaroviek z objímky.
Nápady na ďalšie experimenty
Zabudujte do obvodu tretiu žiarovku „paralelne“ a znova preskúmajte, čo sa stane, ak sa jedna z troch žiaroviek rozbije, a ako sa porovnáva jas troch žiaroviek so svietivosťou jednej alebo dvoch žiaroviek.
Rozširujte obvod vypínačom, ktorý zapína a vypína obidve žiarovky. Pozor na skrat!
Rozširujte obvod vypínačom, ktorý zapína a vypína iba jednu z dvoch žiaroviek. Pozor na skrat!
Vodiče a izolátory
materiál
- Batéria (najlepšie 4,5 V plochá batéria)
- Žiarovka na baterku (napr. 6V/0,3A),
- cca 2m elektrický kábel,
- Kovové sponky na papier,
- Kovové pripináčiky,
- Drevená doska (mäkké drevo)
- Objímka žiarovky
Poznámka k technicky lepším možnostiam: Namiesto lacných riešení pre držiak batérie, držiak žiarovky a prepínač zobrazených na pracovných listoch môžete použiť aj iné riešenia, ak sú k dispozícii.