Teach Urruneko laborategidun ikasgaiak

Teach ikasgaia

Elektronika-laborategiko oinarriak (2/7): zirkuitua elikatu erreferentzia egokiarekin

Ikasi tentsioa, polaritatea, erreferentzia eta korronte-muga interpretatzen, Hiveko korronte zuzeneko iturriaren bi irteera neurtuz.

  • Elektronika - Hive
  • 30 min
  • Unibertsitateko lehen maila / lanbide-heziketako elektronikako hastapenak / Batxilergoko elektronika
  • eu
  • Electronics
Probatu ikasgai hau zure klasearekin Klase-kodea duzu?

Hasi saioa irakasle-kontu batekin klase-saioa prestatzeko. Ikasleak klase-kode batekin sartzen dira.

Korronte zuzeneko elikatze-iturri hirukoitz baten aurreko panela: tentsio- eta korronte-pantailak, irteerako kontrolak eta kolorezko terminalak. Irudi honetan pantailak itzalita daude.
Elektronika - Hive

Ikaskuntza-emaitzak

  • Tentsioa bi punturen arteko potentzial-diferentzia gisa azaltzea.

  • Irteera positiboa, irteera negatiboa, erreferentzia, polaritatea eta korronte-muga identifikatzea.

  • Neurgailuaren hariak alderantzikatzean tentsio-irakurketaren zeinua aurresatea.

  • Elikadura modu seguruan konektatzeko eta deskonektatzeko ordena aplikatzea.

Laborategi honetarako gehiago

Ikaslearen jardueraren aurrebista

Jardueraren edukia

Aurrebista soilik. Klase-saio batean, ikasleek erantzunak bete eta lana irakasleari bidal diezaiokete.

1

1 · Tentsioak bi puntu behar ditu

6 min

Laborategiko elikatze-iturriak 5.00 V erakuts dezake, baina datua osatzeko jakin behar duzu zein terminal dagoen zein erreferentziaren gainetik 5 V-era. Zirkuituko puntu bera +5 V-era egon daiteke GND erreferentziarekiko, 10 V-era −5 V-eko busarekiko, eta 0 V-era bere buruarekiko.

Ikasgai honetan irteerako tentsioa, erreferentzia, polaritatea eta korronte-muga ikasiko dituzu, eta Hiveko elikatze-iturriaren benetako bi irteera neurtuko dituzu. Iturri fisikoa erabiltzeko azalpenak geroagoko praktika gainbegiratu baterako prestakuntza dira; hemen ez da ekipo fisikorik edo aurreko ikasgairik behar.

Korronte zuzeneko laborategiko elikatze-iturria

Korronte zuzeneko elikatze-iturri hirukoitz baten aurreko panela: tentsio- eta korronte-pantailak, irteerako kontrolak eta kolorezko terminalak. Irudi honetan pantailak itzalita daude.

Elikatze-iturriek itxura desberdina izan dezakete, baina beti identifikatu behar dituzu irteerako terminalak eta ezarpenak zirkuitua konektatu aurretik. A ikurraren ondoko zenbakia ezarritako korronte-muga izan daiteke, eta ez une horretan igarotzen den korrontea. Begiratu zure iturriaren irteera-egoerari eta tentsio/korronte konstanteko adierazleei. Panela ezagutzeko adibidea da; Hiven beheko +5 V eta +15 V konfigurazioak erabiliko dituzu. Irudiko panelak ingelesezko etiketak ditu: «Voltage/Current» tentsioa/korrontea da, eta «Output On/Off», irteera aktibatzea/desaktibatzea.

Tentsioa potentzial elektrikoaren diferentzia da. Adierazi bi punturen bidez:

Bi punturen arteko tentsioa

Neurgailuaren hari gorria +5 V-ean eta beltza 0 V-eko GND erreferentzian badago, neurgailuak +5 V adierazten du. Hariak alderantzikatuz gero, balio absolutuak bost volt ingurukoa izaten jarraitzen du, baina zeinua negatibo bihurtzen da.

Voltmetroaren hari gorria +5 V-ean dago, eta beltza −5 V-ean. Zer tentsio adieraziko luke neurgailu idealak?

2

2 · Tentsioa, korronte-muga, polaritatea eta erreferentzia

7 min

Lau ideia behar dituzu korronte zuzeneko (DC) elikatze-iturria ulertzeko:

  • Tentsio-ezarpena: iturria mantentzen saiatzen den potentzial-diferentzia.
  • Kontsumitutako korrontea: zirkuituak zehazten du, bere erresistentziaren eta portaeraren arabera.
  • Korronte-muga: zirkuitua eta iturria babesteko hautatutako gehieneko balioa. Ez du korronte hori kargatik igarotzera behartzen. Kargak gehiago eskatzen badu, iturriak irteerako tentsioa murrizten du edo korrontea mugatzen duen moduan lan egiten du.
  • Erreferentzia edo masa: zirkuituan 0 V gisa definitutako puntua. Zirkuituko masa hautatutako erreferentzia bat da; ez da automatikoki babes-lurraren konexio bera.

Aukeratu muga kalkulu eta datuetan oinarrituta. Kalkulatu lehenik zirkuituaren ohiko korrontea; karga erresistibo sinple baterako, erabili I = V/R. Ondoren, kontsultatu osagai, hari, konektore eta iturriaren balio onargarriak. Irakaskuntza-laborategian, muga egokia espero den ohiko korrontearen pixka bat gainetik egon ohi da, baina bideko elementuen korronte-muga onargarrietatik txikienaren azpitik. Jarraitu tresnaren eskuliburuari edo irakaslearen jarraibideei muga zehazten dutenean.

CV moduan (constant voltage, tentsio konstantea), iturriak hautatutako tentsioa mantentzen du. CC moduan (constant current, korronte konstantea), irteerako tentsioa murrizten du korrontea mugan mantentzeko. Hortaz, ustekabean CC moduan sartzen den zirkuituak ezarritakoa baino tentsio askoz txikiagoa jaso dezake. Hemen CCk korronte konstanteko modua adierazten du; DCk, berriz, korronte zuzena.

Erreferentzia eta neurgailuaren polaritatea

Korronte zuzeneko iturria eta voltmetroa: hari gorria +5 V-era eta beltza GND erreferentziara konektatuta, +5 V irakurtzen da. Hariak alderantzikatzean zeinua aldatzen da.

Neurgailuak punta gorriaren potentziala ken punta beltzarena irakurtzen du. Hariaren koloreak aurreikusitako polaritatea gogoratzen laguntzen du, baina benetako konexioek zehazten dute irakurketaren zeinua.

Iturri bat 5 V-ean ezarri da, 0,20 A-eko korronte-mugarekin. Ondo dabilen zirkuituak 0,012 A soilik behar ditu. Zer egin behar du korronte-mugak ohiko funtzionamenduan?

Geroagoko iturri fisikorako prestakuntza teorikoa

Hemen ez da iturri fisikorik behar; derrigorrezko neurketa guztiak Hiven egiten dira. Geroagoko laborategi gainbegiratu batean, hasi irteera desaktibatuta edo iturria itzalita. Ezarri nahi duzun tentsioa eta espero den kargak zein ekipoaren balio onargarriek justifikatutako korronte-muga. Egiaztatu polaritatea eta erreferentzia, begiratu zirkuitulabur zuzenik dagoen, eta ondoren aktibatu irteera benetako korrontea eta CV/CC adierazlea behatuz. Deskonektatu elikadura kableak aldatu edo ustekabeko irakurketa ikertu aurretik. Ez egin zirkuitulaburra irteeran korronte-muga ezarri edo probatzeko, eskuliburuak edo irakasleak prozedura hori berariaz eskatu eta metodo segurua ematen ez badu.

3

3 · Neurtu iturriaren benetako bi irteera

10 min

Gordetako bi Hive konfigurazio irekiko dituzu. Bakoitzean, multimetro digitala (DMM) irteera positiboaren eta GND erreferentziaren artean konektatuta dago, DC tentsioa neurtzeko moduan. Ez mugitu hariak eta ez aldatu tresnaren modua.

Aurresan lehenik bi emaitzak: +5 V inguru eta +15 V inguru. Benetako neurketen azken digituak pixka bat alda daitezke.

Neurtu +5 V GNDrekiko

  1. Ireki Hive bloke honetatik eta itxaron gordetako +5 V konfigurazioa agertu arte.

  2. Begiratu bi hariei: bata iturriaren irteerara doa, eta bestea GND erreferentziara.

  3. Ireki Fuente DC edo DC Power (elikatze-iturria), interfazearen hizkuntzaren arabera, eta identifikatu ezarritako +5 V irteera.

  4. Ireki Multímetro edo Multimeter eta egiaztatu DC tentsioaren modua (V⎓).

  5. Sakatu behin Realizar medición edo Perform Measurement (neurketa egin), eta itxaron emaitza.

  6. Jaso zeinua duen zenbakia eta unitatea beheko +5 V errenkadan.

Klase-saio batean erabilgarri

Neurtu +15 V GNDrekiko

  1. Ireki bigarren konfigurazio hau eta itxaron +15 V zirkuitua agertu arte.

  2. Egiaztatu DMMa irteera positiboaren eta GNDren artean konektatuta dagoela, DC tentsioaren moduan.

  3. Sakatu behin Realizar medición edo Perform Measurement.

  4. Jaso zeinua duen zenbakia eta unitatea beheko +15 V errenkadan.

Klase-saio batean erabilgarri

Bete bi errenkada zehazki, neurketak egin ondoren. Unitatea voltetan (V) finkatuta dago; idatzi zeinua duen balioa, agertzen bada minus zeinua ere sartuta. Formatuaren adibidea soilik: +5 V errenkada honela izan liteke: +5 V | GND (0 V) | +5.01 | bai. Ordeztu +5.01 zure Hive irakurketarekin. Utzi aparteko errenkada hutsak erabili gabe.

DC iturriaren neurketak

Bete finkatutako bi errenkadak, bakoitzari dagokion Hive konfigurazioa erabilita. Jaso ezarritako irteera, erreferentzia-nodoa, neurtutako balioa zeinuarekin eta polaritatea zure aurreikuspenarekin bat datorren.

Ezarritako irteera Punta beltzaren erreferentzia Neurtutako tentsioa zeinuarekin V Aurreikuspenarekin bat dator?

Kalkulatu neurtutako bi tentsioen diferentziaren balio absolutua. Idatzi zenbakia voltetan eta erakutsi kenketa, taulako bi irakurketak erabiliz.

4

4 · Ariketa teorikoa: elikadura lehen aldiz modu seguruan konektatzea

7 min

Ez da iturri edo zirkuitu fisikorik behar. Erabili egoera hipotetiko hau geroagoko laborategi gainbegiratu baterako prestatzeko. Elikadura konektatzea kontrolatutako urratsa da, ez hasierako ekintza:

  1. Irteera desaktibatuta: mantendu iturriaren irteera desaktibatuta kableatu bitartean.
  2. Ikuskatu: egiaztatu tentsioa, polaritatea, erreferentzia, busen konexioak eta egon daitezkeen zirkuitulaburrak.
  3. Babestu: kalkulatu ohiko korrontea eta ezarri muga pixka bat gorago, baina zirkuituari eta hariei dagokien balio onargarri txikienaren azpitik, eskuliburuari edo irakasleari jarraituz.
  4. Konektatu: erabili isolamendu osoa duten hariak, nahi gabeko kontakturik sortu gabe.
  5. Aktibatu eta behatu: begiratu berehala korronteari eta zirkuituari.
  6. Gelditu ustekabeko zerbait badago: deskonektatu elikadura konexioak ukitu edo aldatu aurretik.

Zer ekintza dagozkio elikadura lehen aldiz modu seguruan konektatzeari? Hautatu dagozkion aukera guztiak.

Etorkizuneko laborategi hipotetiko batean +5 V espero zenuen, baina multimetro digital fisikoak −5 V inguru erakusten du. Teoria erabiliz, azaldu zer adierazten duen ziurrenik zeinu negatiboak harien edo erreferentziaren orientazioari buruz. Zer egiaztatuko zenuke iturriaren tentsio-ezarpena aldatu aurretik?

Bihurtu aurrebista hau klase-saio batean

Jarraitu LabsLand Teach-era ikasgai hau ikasleekin erabiltzeko eta kontuaren sarbidea berrikusteko.

Probatu ikasgai hau zure klasearekin