Circuit copains : 14 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Vous êtes-vous déjà demandé comment fonctionne l'électricité ? Tout comme les vaisseaux sanguins transportent le sang dans tout le corps, les fils d'un circuit transportent des courants électriques à travers diverses parties d'un système électronique.

Qu'est-ce qu'un circuit ? Un circuit est un chemin qui déplace les courants électriques. Cette électricité est utilisée pour alimenter les lumières et autres appareils électroniques dont nous profitons quotidiennement.

Cette leçon enseigne aux étudiants les bases du fonctionnement d'un circuit électronique et la fonctionnalité de quatre composants électroniques simples. Le condensateur, la résistance, l'interrupteur et la diode. Ils apprendront également les symboles schématiques des composants.

SC.5. P.11.1

Étudiez et illustrez le fait que le flux d'électricité nécessite un circuit fermé (une boucle complète).

Fournitures

1 DEL -

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

1 CONDENSATEUR ALUM 470UF 20% 16V RADIAL -

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

2 RESISTANCE 6.8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

Pile 9 volts - 1 peut être utilisée pour un groupe jusqu'à 10 étudiants

Étape 1: Rassembler les fournitures

1 LED -

1 CONDENSATEUR ALUM 470UF 20% 16V RADIAL -

2 RESISTANCE 6.8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

Pile 9 volts - 1 peut être utilisée pour un groupe jusqu'à 10 étudiants

Étape 2: Comprendre la résistance

La Résistance

Le plus fondamental des composants et symboles de circuit ! Une résistance "résiste" au flux d'électrons. Vous pouvez considérer une résistance comme des tuyaux de différentes tailles, plus le tuyau est gros, plus l'eau peut s'écouler facilement, plus le tuyau est petit, plus il est dur. Si vous achetez un milk-shake et obtenez une grosse paille épaisse et buvez le milk-shake, c'est facile, mais si vous buvez le même milk-shake avec une petite paille comme un agitateur à café, ce sera très difficile. Vous pourrez également boire le moût de milkshake rapidement en utilisant la plus grosse paille que la plus petite. La taille de la résistance de notre circuit limite la vitesse à laquelle le condensateur drainera sa charge. Il protège également notre LED d'avoir trop de courant et d'être endommagé. Nous en discuterons plus tard.

La résistance est mesurée en Ohms, plus la valeur est élevée, plus la résistance au flux d'électrons est élevée. Ainsi, plus la résistance est élevée, plus la paille de notre exemple de milkshake est petite.

Les résistances sur un schéma sont généralement représentées par quelques lignes en zigzag, avec deux bornes s'étendant vers l'extérieur. Les schémas utilisant des symboles internationaux peuvent utiliser à la place un rectangle sans particularité, au lieu des gribouillis.

Étape 3: Comprendre le condensateur

Le condensateur

La capacité est la capacité d'un composant à stocker une charge électrique. Vous pouvez le considérer comme la « capacité » de stocker une charge. Un condensateur peut être considéré comme un seau d'eau. Vous pouvez remplir ce seau d'eau et il le tiendra tant qu'il n'y aura pas de fuites ou de trous dans le seau. La taille du condensateur est équivalente à la taille du seau, plus le seau est grand, plus il peut contenir de charge/d'eau. Le Farad est la mesure de la capacité d'un condensateur à stocker une charge, plus le nombre est élevé, plus il peut stocker de charge/d'énergie. Dans ce projet, nous utilisons un condensateur de 470 micro-farads. Il existe deux symboles de condensateur couramment utilisés. Un symbole représente un condensateur polarisé (généralement électrolytique ou au tantale), et l'autre est pour les capuchons non polarisés. Dans chaque cas, il y a deux bornes, s'étendant perpendiculairement dans des plaques. Le symbole avec une plaque incurvée indique que le condensateur est polarisé. La plaque incurvée représente la cathode du condensateur, qui doit être à une tension inférieure à celle de la broche positive de l'anode. Un signe plus peut également être ajouté à la broche positive du symbole du condensateur polarisé.-- En savoir plus

Étape 4: Identifiez les points positifs

Il est temps de créer votre copain de circuit !

Identifiez la jambe de condensateur la plus longue - c'est le positif ! Le condensateur désigne également le côté négatif avec une rayure et un symbole - sur son côté. En utilisant une résistance - tournez autour de la jambe positive par derrière et en tournant vers le haut- Pliez la jambe du condensateur en bas pour se tenir debout-

Étape 5: Comprendre la diode/LED - Diode électroluminescente

une diode

Une diode est un composant semi-conducteur qui ne permet le flux d'électrons que dans un seul sens. Son symbole schématique ressemble à une flèche pointant la direction dans laquelle l'électricité peut circuler. Il comporte également une ligne verticale à la pointe de la flèche représentant le blocage de l'écoulement dans le sens inverse. La LED que nous utilisons dans ce circuit émet de la lumière lorsque le courant circule et s'appelle une diode électroluminescente. Les diodes sont polarisées, elles ont donc un côté positif (anode) et un côté négatif (cathode) et nécessitent quelque chose pour identifier qui est lequel. La plupart des diodes ont une jambe plus longue pour vous faire savoir quel est le côté positif. La LED ne peut gérer qu'un peu de courant et peut être endommagée si elle est connectée directement à la batterie. Le courant est mesuré en ampères qui représente le flux d'électrons. Les diodes typiques peuvent gérer environ 10 à 20 milliampères de courant en toute sécurité. Les résistances de notre circuit diminuent le courant et protègent la diode contre les dommages. Pensez-y comme si vous essayiez de boire de l'eau d'un tuyau d'incendie. Votre estomac éclaterait ! Les résistances donnent plutôt l'impression de boire dans un tuyau d'arrosage.

Étape 6: 2 points positifs font les choses correctement

Identifiez la jambe LED la plus longue - C'est aussi le positif !

Utilisation du fil de résistance précédent - Twist pour se connecter au fil LED positif - La résistance est le connecteur des 2 fils positifs / et le flux d'énergie entre le condensateur et la LED.

Étape 7: étirement à domicile

En utilisant le deuxième fil de résistance-

Tournez autour du fil LED court vers le bas.

Une résistance représente une quantité donnée de résistance dans un circuit. La résistance est une mesure de la façon dont le flux de courant électrique est opposé ou « résisté ».

Étape 8: faites une boucle

Pliez le bas du fil de résistance pour faire une boucle.

La boucle est votre interrupteur !

Un interrupteur est un composant qui contrôle l'ouverture ou la fermeture d'un circuit électrique. Ils permettent de contrôler le flux de courant dans un circuit.

Étape 9: Chargez-les

Votre copain est prêt à être chargé.

Connectez les pattes positives au côté positif/ et les pattes négatives au côté négatif de la pile 9 volts.

Tenez pendant 2 à 5 secondes !

Lorsqu'une batterie est connectée à une résistance et un condensateur en série, le courant initial est élevé car la batterie transporte la charge d'une plaque du condensateur à l'autre.

Étape 10: Comprendre le commutateur

L'interrupteur

L'interrupteur est un composant qui contrôle le flux d'électricité. L'interrupteur de base a 2 positions ouverte et fermée. Lorsqu'un interrupteur est "ouvert", cela signifie que l'électricité ne peut pas le traverser et est représenté sur l'image ci-dessus. Cela montre que les 2 fils ne sont pas connectés. Lorsqu'un interrupteur est "fermé", il crée un "court-circuit" qui peut être représenté avec la partie porte de l'interrupteur fermée montrant les 2 fils connectés, puis l'électricité peut circuler d'un côté à l'autre. L'interrupteur dans notre circuit est le bras de notre copain de circuit qui a la boucle et peut être touché à sa jambe. Lorsque l'interrupteur est fermé, l'énergie sort du condensateur chargé à travers la première résistance, à travers la LED, puis à travers la deuxième résistance et se termine enfin du côté négatif du condensateur. Un circuit est complet lorsque le courant peut passer de la tension la plus élevée à la tension la plus basse à travers notre boucle de composants. La tension est mesurée en volts et représente le potentiel électrique ou la "pression électrique" d'un circuit. Dans notre cas, nous chargeons notre condensateur à 9 Volts. Lorsque vous fermez l'interrupteur, la tension chute lentement à mesure que le condensateur se vide à travers les résistances et la LED. Au fur et à mesure que la tension baisse, la LED brille moins jusqu'à ce que la tension soit finalement trop basse pour allumer la LED et que votre condensateur soit déchargé. En mettant le condensateur en contact avec la batterie 9V, vous la remplissez à nouveau jusqu'à 9V.

Étape 11: Simon dit « Touchez votre jambe ! »

Utilisez le bras bouclé pour toucher la jambe négative-

Lorsque votre copain s'allume, vous savez qu'il a été chargé et que votre circuit est bon !

Étape 12: Prêt à jouer

Votre copain peut être rechargé autant de fois que vous en avez besoin !

Un circuit électrique est un chemin ou une ligne parcourue par un courant électrique. Le chemin peut être fermé (rejoint aux deux extrémités), ce qui en fait une boucle. Un circuit fermé permet la circulation du courant électrique. Il peut également s'agir d'un circuit ouvert où le flux d'électrons est interrompu car le chemin est rompu. Un circuit ouvert ne permet pas au courant électrique de circuler.

Étape 13: Se faire des amis

Vous pouvez utiliser votre ami pour vous connecter à d'autres amis ! Regardez le flux d'énergie!

Étape 14: La science derrière le plaisir

Cette leçon enseigne aux étudiants les bases du fonctionnement d'un circuit électronique et la fonctionnalité de quatre composants électroniques simples. Le condensateur, la résistance, l'interrupteur et la diode (en fait la diode électroluminescente LED).

Les élèves ont créé un circuit électronique simple en torsadant les fils des composants (fils) ensemble dans le bon ordre. Le circuit ressemblait à un petit homme robot lorsqu'il était assemblé avec une LED pour sa tête. Le condensateur a été chargé en le touchant avec une batterie de 9 volts, le condensateur a maintenu sa charge jusqu'à ce que l'interrupteur (le fil de résistance qui n'est pas connecté, c'est l'interrupteur) soit fermé et la LED allumée jusqu'à ce que le condensateur soit déchargé.

La science est amusante!

Bonne création !