Ηλεκτρονικά Για Παιδιά Για Ανδρείκελα Εξαπάτηση - Ανδρεικέλες

Αυξήστε τις ικανότητές σας για την κατασκευή κυκλωμάτων ανακαλύπτοντας πώς να διαβάσετε τις πολύχρωμες λωρίδες στις αντιστάσεις και πώς να φτιάξετε τα δικά σας καλώδια jumper. Στη συνέχεια, ρίξτε μια ματιά στο πώς λειτουργούν οι μπαταρίες, ώστε να είστε σίγουροι ότι θα αξιοποιήσετε στο έπακρο αυτές τις κοινές πηγές ενέργειας.

Πώς να διαβάσετε τις τιμές αντοχής

Αν νομίζετε ότι αυτές οι πολύχρωμες μπάντες στις αντιστάσεις σας υπάρχουν μόνο για επίδειξη, σκεφτείτε ξανά! Αυτές οι ζώνες σας λένε την αξία της αντίστασης. Πριν μπορέσετε να αποκωδικοποιήσετε την τιμή του αντιστάτη, πρέπει να ξέρετε λίγο περισσότερο για τις αντιστάσεις.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι αντιστάσεων:

Οι τυπικές αντιστάσεις έχουν τέσσερις χρωματικές ζώνες. Τρεις από τις ζώνες σας αποκαλύπτουν την ονομαστική τιμή , που σημαίνει την τιμή που σχεδιάστηκε να έχει η αντίσταση. Η τέταρτη μπάντα σας λέει την ανοχή της αντίστασης, η οποία δείχνει πόσο μακριά από την ονομαστική τιμή θα μπορούσε να είναι η πραγματική αντίσταση. (Η διαδικασία κατασκευής δεν είναι τέλεια, έτσι οι περισσότερες αντιστάσεις είναι λίγο off.)

Για παράδειγμα, μπορείτε να αγοράσετε αυτό που νομίζετε ότι είναι μια αντίσταση 100 Ω, αλλά η πραγματική αντίσταση πιθανότατα δεν είναι ακριβώς 100 Ωμέγα. Μπορεί να είναι 97 ή 104 Ω, ή κάποια άλλη τιμή κοντά σε 100 Ω. Για τα περισσότερα κυκλώματα, το "κλείσιμο" είναι αρκετά καλό.
Οι αντιστάσεις ακριβείας , οι οποίες έχουν ακριβέστερες τιμές από τις τυπικές αντιστάσεις, έχουν πέντε χρωματικές ζώνες. Τέσσερις από τις ζώνες σας λένε την ονομαστική τιμή. Η πέμπτη μπάντα σας λέει την ανοχή.

Μπορείτε να υπολογίσετε την πραγματική αντίσταση μιας αντιστάσεως ακριβείας που είναι πολύ κοντά στην ονομαστική της τιμή. Έτσι, αν αγοράσετε μια αντίσταση ακρίβειας 100 Ω, οι πιθανότητες είναι ότι η πραγματική αξία του είναι εντός 1 ή 2 από τα 100 Ωμέγα.

Το παρακάτω σχήμα δείχνει ένα διάγραμμα του κωδικού χρώματος μιας τυπικής (τεσσάρων μπάντας) αντιστάσεως. Χρησιμοποιείτε αυτόν τον κωδικό χρώματος για να υπολογίσετε την ονομαστική τιμή και την ανοχή μιας τυπικής αντιστάσεως.

Αποκωδικοποίηση της ονομαστικής τιμής μιας αντιστάσεως

Εδώ μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον κωδικό χρώματος για να υπολογίσετε την ονομαστική τιμή της αντιστάσεως (δείτε την εικόνα):

Αποφασίστε ποια ζώνη είναι η πρώτη ζώνη.

Συγκρίνετε τα άκρα της αντιστάσεως. Συνήθως, η έγχρωμη ταινία στο ένα άκρο είναι πιο κοντά σε αυτό το άκρο από την έγχρωμη ταινία στο άλλο άκρο. Εάν συμβαίνει αυτό, η ζώνη που είναι πιο κοντά στο ένα άκρο της αντιστάσεως είναι η πρώτη ζώνη.

Εάν δεν μπορείτε να προσδιορίσετε ποια είναι η πρώτη μπάντα, κοιτάξτε τις δύο εξωτερικές ταινίες. Αν μία από τις εξωτερικές μπάντες είναι ασημένια ή χρυσά, αυτή η ζώνη είναι ίσως η τελευταία μπάντα, οπότε η πρώτη μπάντα βρίσκεται στο άλλο άκρο.
Αναζητήστε το χρώμα της πρώτης ζώνης στη στήλη "1ο ψηφίο" και βρείτε τον αριθμό που σχετίζεται με αυτό το χρώμα.

Αυτός ο αριθμός είναι το πρώτο ψηφίο της αντίστασης.Στην αντίσταση που φαίνεται στο προηγούμενο σχήμα, η πρώτη λωρίδα είναι κίτρινη, οπότε το πρώτο ψηφίο είναι 4.
Αναζητήστε το χρώμα της δεύτερης ζώνης στη στήλη "2ο ψηφίο" και βρείτε τον αριθμό που σχετίζεται με αυτό το χρώμα.

Αυτός ο αριθμός είναι ο δεύτερος αριθμός της αντίστασης. Στην αντίσταση που φαίνεται στο προηγούμενο σχήμα, η δεύτερη ζώνη είναι βιολετί, οπότε ο δεύτερος ψηφίο είναι 7.
Αναζητήστε το χρώμα της τρίτης ζώνης στη στήλη "X" και βρείτε τον αριθμό που σχετίζεται με αυτό το χρώμα.

Αυτός ο αριθμός είναι ο πολλαπλασιαστής. Στην αντίσταση που φαίνεται στο προηγούμενο σχήμα, η τρίτη ζώνη είναι καφέ, οπότε ο πολλαπλασιαστής είναι 10 ¹ (που είναι 10).
Τοποθετήστε τα δύο πρώτα ψηφία δίπλα-δίπλα για να σχηματίσουν έναν διψήφιο αριθμό.

Για την αντίσταση που φαίνεται στο προηγούμενο σχήμα, τα πρώτα δύο ψηφία είναι 4 και 7, οπότε ο διψήφιος αριθμός είναι 47.
Πολλαπλασιάστε τον διψήφιο αριθμό από τον πολλαπλασιαστή.

Αυτό σας δίνει την ονομαστική τιμή της αντίστασης σε ohms. Στην αντίσταση που παρουσιάζεται στο προηγούμενο σχήμα, ο διψήφιος αριθμός είναι 47 και ο πολλαπλασιαστής είναι 10, οπότε η ονομαστική τιμή είναι

Ένας εύκολος τρόπος να πολλαπλασιάσετε έναν ακέραιο αριθμό με ισχύ 10 (δηλαδή 10 ⁰ , 10 ¹ , 10 ² , 10 ³ στο τέλος) ολόκληρο τον αριθμό με μηδενικά και χρησιμοποιήστε τον εκθέτη (ο οποίος είναι ο μικρός, ανασηκωμένος αριθμός δίπλα στο 10) για να σας πει πόσα μηδενικά θα προσθέσετε. Ακολουθούν δύο παραδείγματα:

22 x 10 ³ . Ο εκθέτης είναι 3, οπότε κολλάτε 3 μηδενικά στα δεξιά του 22 και κερδίζετε 22, 000. (Ο πολλαπλασιαστής στην περίπτωση αυτή είναι 10 ³ , ήτοι 1.000). < 56 χ 10
0 . Ο εκθέτης είναι 0, οπότε κρατάτε 0 μηδενικά στα δεξιά του 56 και παίρνετε 37. (Ο πολλαπλασιαστής στην περίπτωση αυτή είναι 10 0 ^{, δηλαδή 1, επειδή οποιοσδήποτε αριθμός αυξάνεται στο Η 0η δύναμη ισούται με 1.)} Εάν έχετε μια αντίσταση ακριβείας (πέντε μπάντες) (η οποία είναι απίθανο να χρησιμοποιήσετε για έργα σε

Electronics For Kids For Dummies ), το τρίτο ψηφίο της αντίστασης και η τέταρτη ζώνη σας δίνει τον πολλαπλασιαστή. Ανάγνωση αντοχής σε αντίσταση

Για να υπολογίσετε πόσο μακριά θα είναι η πραγματική αντίσταση από την ονομαστική τιμή, κοιτάτε την τέταρτη ζώνη σε μια τυπική αντίσταση (ή την πέμπτη ζώνη σε μια αντίσταση ακριβείας). Ανατρέξτε στο προηγούμενο σχήμα για τον κωδικό χρώματος για την ανοχή ενός αντιστάτη.

Πείτε ότι η τέταρτη μπάντα της αντίστασης 470 Ωμέγα που έχετε επιλέξει για ένα συγκεκριμένο έργο είναι χρυσός. Το χρώμα, χρυσός, στη στήλη με την ένδειξη "ανοχή" στο σχήμα αντιπροσωπεύει ανοχή 5 τοις εκατό. Επειδή το 5% των 470 είναι 23,5, η πραγματική αντίσταση θα μπορούσε να είναι έως και 23,5 Omega

υψηλότερη ή χαμηλότερη από 470 Ω. Έτσι, η πραγματική τιμή της αντίστασης μπορεί να είναι οποιαδήποτε τιμή από 446. 5 έως 493. 5 Ω. Οι περισσότερες τυπικές αντιστάσεις έχουν ανοχές 5%, 10% ή 20% και οι περισσότεροι αντιστάτες ακριβείας έχουν ανοχές 1% ή 2%. Για την πλειοψηφία των κυκλωμάτων - και σε όλα τα έργα σε

Electronics For Kids For Dummies - είναι εντάξει να χρησιμοποιήσετε μια τυποποιημένη αντίσταση.Για ορισμένα κυκλώματα, είναι σημαντικό να χρησιμοποιήσετε μια αντίσταση ακριβείας με χαμηλότερη ανοχή. Το παρακάτω σχήμα δείχνει δύο ακόμα παραδείγματα αντιστάσεων και τις αξίες τους.

Μπορείτε να μετρήσετε την πραγματική τιμή μιας συγκεκριμένης αντίστασης χρησιμοποιώντας μια συσκευή που ονομάζεται

πολύμετρο . Για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιείτε ένα πολύμετρο για να μετρήσετε μια αντίσταση 470 Ωμέγα με ανοχή 5%, μπορεί να διαπιστώσετε ότι η πραγματική τιμή είναι 481 Ωμέγα. Πώς να φτιάξετε καλώδια βραχυκύκλωσης

Ένα

καλώδιο είναι ένα σύντομο μονωμένο καλώδιο με άκρα (απογυμνωμένα από μόνωση) άκρα. Χρησιμοποιείτε σύρματα βραχυκυκλωτήρα, όπως αυτά που παρουσιάζονται στο παρακάτω σχήμα, για να συνδέσετε δύο σημεία σε ένα κύκλωμα αλουμινίου. Ακόμα κι αν έχετε μια σειρά από προκατασκευασμένα καλώδια jumper, πιθανότατα θα χρειαστεί να φτιάξετε ένα καλώδιο jumper συγκεκριμένου μήκους για ένα κύκλωμα ή δύο. Κάνοντας ένα καλώδιο jumper δεν είναι τόσο δύσκολο, όσο έχετε το σωστό καλώδιο, εργαλεία και λίγη υπομονή.

Αρχίζετε με έναν κύλινδρο (ή μακρύ κομμάτι) μονωμένου σύρματος που είναι αρκετά παχύ - αλλά όχι πάρα πολύ παχύ - για να ταιριάζει στις οπές επαφής του αλουμινίου σας. Ο μετρητής

(προφέρεται "gage") ενός σύρματος είναι ένα μέτρο της διαμέτρου του. Αναζητήστε σύρμα 20 ή 22 μετρητών. Στη Βόρεια Αμερική, ο μετρητής συχνά χαρακτηρίζεται ως AWG (για αμερικανικό μετρητή). Χρειάζεστε επίσης ένα κοπτικό καλωδίων και ένα απογυμνωτή σύρματος ή ένα εργαλείο που κάνει και τις δύο εργασίες, καθώς και πένσες βελόνας. Θα βρείτε πολύ πιο εύκολο να κατασκευάσετε σύρματα βραχυκυκλωμάτων εάν ο απογυμνωτής σύρματος σας έχει έναν επιλογέα επιλογής μετρητή ή μερικές εγκοπές κοπής που έχουν επισημανθεί για διάφορα όργανα μέτρησης. Οι μετρημένες συσκευές επιτρέπουν την αφαίρεση της μόνωσης χωρίς να ανησυχείτε για την κοπή του σύρματος κάτω από τη μόνωση.

Εάν χρησιμοποιείτε μια γενική απογυμνωτή καλωδίων, πρέπει να είστε πολύ προσεκτικοί ώστε να μην κάνετε

nick (τυχαία κόβετε) το σύρμα όταν απομακρύνετε τη μόνωση. Οι κούκλες αποδυναμώνουν το καλώδιο και ένα αδύναμο σύρμα μπορεί να κολλήσει μέσα σε μια τρύπα και να καταστρέψει ολόκληρη την ημέρα σας. Για να φτιάξετε το δικό σας καλώδιο γεφύρωσης, ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα:

Κόψτε το σύρμα στο μήκος που χρειάζεστε χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο κοπής σύρματος.

Εάν χρειάζεστε, ας πούμε, ένα καλώδιο βραχυκυκλώματος 1 ίντσας, κόψτε ένα μήκος καλωδίου μήκους τουλάχιστον 1/4 ίντσες, ώστε να αφήνετε χώρο για να αποκόψετε κάποια μόνωση από κάθε άκρο. Είναι καλύτερο να κόψετε ένα μακρύτερο μήκος σύρματος και να το κόψετε, αν χρειαστεί, παρά να κόψετε ένα μικρότερο μήκος σύρματος και να διαπιστώσετε ότι είναι πολύ μικρό για το κύκλωμά σας.

Απογυμνώστε περίπου 1 / 4- έως 1/3-ιντσών μόνωσης από κάθε άκρο.
Αν χρησιμοποιείτε απογυμνωτή καλωδίων, ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα:

Καλέστε τον μετρητή σε 20 ή 22 (ανάλογα με το τι μετράτε το καλώδιο σας) ή εντοπίστε την εγκοπή που φέρει την ετικέτα 20 ή 22.
1. οι σιαγόνες του απογυμνωτή σύρματος ανοιχτές, τοποθετήστε το σύρμα στην κατάλληλη εγκοπή του απογυμνωτή σύρματος, έτσι ώστε περίπου ¼ έως 1/3-ίντσες του σύρματος να εκτείνεται πέρα από το απογυμνωτή σύρμα.
2. Στερεώστε σταθερά την απογυμνωτή σύρματος - σαν να προσπαθείτε να κόψετε το καλώδιο - ενώ στρίβετε και τραβάτε το καλώδιο μέσω του εργαλείου απογύμνωσης. Η μόνωση πρέπει να αποκολληθεί, αλλά το σύρμα πρέπει να παραμείνει ανέπαφο.
3. Εάν χρησιμοποιείτε μια γενική απογυμνωτή καλωδίων, ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα:
Τοποθετήστε το άκρο του σύρματος στις λεπίδες κοπής του απογυμνωτή σύρματος, έτσι ώστε να εκτείνεται περίπου 1/4 έως 1/3-ίντσες του καλωδίου πέρα από τον απογυμνωτή καλωδίων.
1. Πιάστε το απογυμνωτήρα σύρματος ακριβώς για να αρχίσετε να κόβετε τη μόνωση. (Εάν το κρατήσετε πολύ σφιχτά, θα πραξίσετε ή θα κόψετε το καλώδιο. Εάν δεν το πιάσετε καλά, δεν θα κόψετε τη μόνωση καθόλου.)
2. Απελευθερώστε τη λαβή σας στην απογυμνωτή σύρματος, περιστρέψτε το καλώδιο κατά το ένα τέταρτο της στροφής και, στη συνέχεια, πιάστε ξανά τον απογυμνωτήρα σύρματος με αρκετή πίεση για να αρχίσετε να κόβετε τη μόνωση.
3. Περιστρέψτε και επαναλάβετε τα βήματα b και c δύο ή τρεις φορές, έως ότου σφίξετε τη μόνωση σε όλο το μήκος του σύρματος.
4. Πιάστε την απογυμνωτή σύρματος - αλλά όχι πολύ σφιχτά - γύρω από τη χαραγμένη μόνωση ενώ τραβάτε το άλλο άκρο του σύρματος για να εξαναγκάσετε την απομόνωση.
5. Λυγίστε τα εκτεθειμένα άκρα του σύρματος σε γωνία 90 μοιρών.
Χρησιμοποιήστε τις πένσες βελόνας για να το κάνετε αυτό.

Με λίγη πρακτική, θα γίνετε ειδικός στην κατασκευή καλωδίων jumper!

Πώς λειτουργούν οι μπαταρίες

Έχετε ποτέ αναμείξει ξίδι με μαγειρική σόδα για να δημιουργήσετε ένα ηφαίστειο για ένα έργο επιστήμης δίκαιη; Η διοχέτευση που βλέπετε είναι αποτέλεσμα χημικής αντίδρασης. Αυτή η αντίδραση είναι πολύ παρόμοια με

πώς λειτουργούν οι μπαταρίες. Η αντίδραση, ωστόσο, εμφανίζεται μέσα σε μια μπαταρία, κρυμμένη από την άποψη της θήκης της μπαταρίας. Αυτή η αντίδραση δημιουργεί την ηλεκτρική ενέργεια που παρέχει η μπαταρία στα κυκλώματα. Μια τυπική μπαταρία, όπως μια μπαταρία AA ή C, έχει μια θήκη ή ένα δοχείο. Μορφοποιημένο στο εσωτερικό της θήκης είναι ένα μίγμα

καθόδου, το οποίο είναι αλεσμένο διοξείδιο του μαγγανίου και αγωγοί που φέρουν ένα φυσικό ηλεκτρικό φορτίο. Στη συνέχεια εμφανίζεται ένας διαχωριστής. Αυτό το χαρτί κρατά την κάθοδο να έλθει σε επαφή με την άνοδο, η οποία φέρει το αρνητικό φορτίο. Η άνοδος και ο ηλεκτρολύτης (υδροξείδιο του καλίου) βρίσκονται μέσα σε κάθε μπαταρία. Μια καρφίτσα, συνήθως κατασκευασμένη από ορείχαλκο, σχηματίζει τον αρνητικό συλλέκτη ρεύματος και βρίσκεται στο κέντρο της θήκης της μπαταρίας. Κάθε μπαταρία έχει μια κυψέλη που περιέχει τρία συστατικά: δύο ηλεκτρόδια και έναν ηλεκτρολύτη μεταξύ τους. Ο

ηλεκτρολύτης είναι ένα διάλυμα υδροξειδίου του καλίου σε νερό. Ο ηλεκτρολύτης είναι το μέσο για την κίνηση των ιόντων μέσα στην κυψέλη και φέρει το εικονικό ρεύμα μέσα στην μπαταρία. Τα θετικά και αρνητικά τερματικά μιας μπαταρίας συνδέονται με δύο διαφορετικούς τύπους μεταλλικών πλακών, γνωστών ως

ηλεκτρόδια, , τα οποία είναι βυθισμένα σε χημικές ουσίες μέσα στην μπαταρία. Οι χημικές ουσίες αντιδρούν με τα μέταλλα, προκαλώντας την δημιουργία πλεοναζόντων ηλεκτρονίων στο αρνητικό ηλεκτρόδιο (τη μεταλλική πλάκα που συνδέεται με τον αρνητικό ακροδέκτη της μπαταρίας) και προκαλώντας έλλειψη ηλεκτρονίων στο θετικό ηλεκτρόδιο (το μεταλλικό έλασμα που συνδέεται με το θετικό τερματικό της μπαταρίας). Φακός ή μικρότερες μπαταρίες, οι οποίες συνήθως φέρουν την ένδειξη A, AA, C, ή D έχουν τους ακροδέκτες που είναι ενσωματωμένοι στα άκρα των μπαταριών. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η θήκη μπαταριών του φακού σας φέρει σημάδια + και -, καθιστώντας ευκολότερη την εγκατάσταση των μπαταριών σας στη σωστή κατεύθυνση. Μεγαλύτερες μπαταρίες, όπως αυτές σε ένα αυτοκίνητο, έχουν τερματικά που εκτείνονται από την μπαταρία.(Γενικά μοιάζουν με μεγάλες κορυφές βιδών.)

Η διαφορά στον αριθμό των ηλεκτρονίων μεταξύ θετικών και αρνητικών τερματικών δημιουργεί τη δύναμη που είναι γνωστή ως τάση

. Αυτή η δύναμη θέλει να εξαντλήσει τις ομάδες, όπως λέμε, πιέζοντας τα ηλεκτρόνια από το αρνητικό ηλεκτρόδιο στο θετικό ηλεκτρόδιο. Αλλά οι χημικές ουσίες μέσα στην μπαταρία δρουν σαν οδόφραγμα και εμποδίζουν τα ηλεκτρόνια να ταξιδεύουν μεταξύ των ηλεκτροδίων. Εάν υπάρχει μια εναλλακτική διαδρομή που επιτρέπει στα ηλεκτρόνια να μετακινούνται ελεύθερα από το αρνητικό ηλεκτρόδιο στο θετικό ηλεκτρόδιο, η δύναμη (τάση) θα πετύχει να ωθήσει τα ηλεκτρόνια κατά μήκος αυτής της διαδρομής. Όταν συνδέετε μια μπαταρία σε ένα κύκλωμα, παρέχετε αυτήν την εναλλακτική διαδρομή για τα ηλεκτρόνια που ακολουθούν. Έτσι, τα πλεονάζοντα ηλεκτρόνια εξέρχονται από την μπαταρία μέσω του αρνητικού ακροδέκτη, μέσω του κυκλώματος και πίσω στην μπαταρία μέσω του θετικού ακροδέκτη. Αυτή η ροή των ηλεκτρονίων είναι το ηλεκτρικό ρεύμα που παραδίδει ενέργεια στο κύκλωμά σας.

Όταν τα ηλεκτρόδια είναι συνδεδεμένα μέσω ενός κυκλώματος, για παράδειγμα, τα τερματικά μέσα στο φακό ή εκείνα στο όχημά σας, οι χημικές ουσίες στον ηλεκτρολύτη αρχίζουν να αντιδρούν.

Καθώς τα ηλεκτρόνια ρέουν μέσω ενός κυκλώματος, τα χημικά μέσα στη μπαταρία συνεχίζουν να αντιδρούν με τα μέταλλα, τα ηλεκτρόνια συνεχίζουν να χτίζονται πάνω στο αρνητικό ηλεκτρόδιο και τα ηλεκτρόνια συνεχίζουν να ρέουν για να προσπαθήσουν να γεμίσουν τα πράγματα - για το ρεύμα. Εάν διατηρήσετε τη μπαταρία συνδεδεμένη σε ένα κύκλωμα για μεγάλο χρονικό διάστημα, τελικά όλες οι χημικές ουσίες μέσα στην μπαταρία εξαντληθούν και η μπαταρία πεθαίνει (δεν παρέχει πλέον ηλεκτρική ενέργεια).

Ο ηλεκτρολύτης οξειδώνει τον ψευδάργυρο που τροφοδοτείται από την άνοδο. Το μίγμα διοξειδίου του μαγγανίου / άνθρακα της καθόδου αντιδρά με τον οξειδωμένο ψευδάργυρο για την παραγωγή ηλεκτρισμού. Η αλληλεπίδραση μεταξύ του ψευδαργύρου και του ηλεκτρολύτη παράγει σταδιακά την επιβράδυνση της δράσης του κυττάρου και μειώνει την τάση του.

Ο συλλέκτης είναι ένας ορειχάλκινος πείρος στο κέντρο της κυψέλης που μεταφέρει ηλεκτρική ενέργεια στο εξωτερικό κύκλωμα.

Λάβετε υπόψη ότι τα δύο ηλεκτρόδια σε κάθε μπαταρία είναι κατασκευασμένα από δύο διαφορετικά υλικά, τα οποία πρέπει να είναι ηλεκτρικοί αγωγοί. Ένα από τα υλικά δίνει ηλεκτρόνια και το άλλο τα λαμβάνει, πράγμα που κάνει τη ροή του ρεύματος.