Teach Pelajaran dengan makmal jarak jauh

Pelajaran Teach

Asas Makmal Elektronik (2/7): kuasakan litar dengan rujukan yang betul

Pelajar mempelajari voltan, kekutuban, bumi/rujukan, had arus dan amalan menghidupkan kuasa dengan selamat melalui dua pengukuran sebenar bekalan kuasa DC Hive.

  • Electronics - Hive
  • 30 min
  • Tahun pertama universiti / latihan teknikal elektronik asas / sekolah menengah teknik
  • ms-MY
  • Electronics
Log masuk untuk membuat sesi kelas Ada kod kelas?
Electronics - Hive
Electronics - Hive

Hasil pembelajaran

  • Menerangkan voltan sebagai beza antara dua titik.

  • Mengenal pasti keluaran positif, keluaran negatif, bumi/rujukan, kekutuban dan had arus.

  • Meramalkan tanda bacaan voltan apabila wayar uji multimeter diterbalikkan.

  • Menggunakan urutan yang selamat untuk menghidupkan dan mematikan kuasa.

Lagi untuk makmal ini

Pratonton aktiviti pelajar

Kandungan aktiviti

Pratonton sahaja. Dalam sesi kelas, pelajar boleh mengisi jawapan dan menyerahkan hasil kerja mereka kepada guru.

1

1 · Voltan memerlukan dua titik

6 min

Bekalan kuasa meja boleh memaparkan 5.00 V, tetapi maklumat itu belum lengkap
sehingga anda mengetahui terminal manakah yang berada 5 V lebih tinggi dan apakah rujukannya. Titik litar yang sama boleh berada pada +5 V berbanding
bumi, 10 V lebih tinggi daripada rel −5 V, atau 0 V berbanding dirinya
sendiri.

Dalam pelajaran ini, anda akan mempelajari voltan keluaran, rujukan, kekutuban
dan had arus, kemudian mengukur dua keluaran sebenar bekalan kuasa Hive. Panduan
menggunakan bekalan kuasa fizikal ialah persediaan pilihan untuk kerja yang diselia
pada masa hadapan; pelajaran ini tidak memerlukan peralatan fizikal atau
pelajaran terdahulu.

Bekalan kuasa DC makmal

Panel hadapan bekalan kuasa DC tiga keluaran dengan paparan voltan dan arus, kawalan keluaran serta terminal berwarna yang semuanya dilabel dalam bahasa Melayu.

Rupa bekalan kuasa fizikal berbeza-beza, tetapi anda sentiasa perlu mengenal
pasti terminal keluaran dan tetapannya sebelum menyambungkan litar. Nombor di
sebelah A mungkin merupakan tetapan had arus, bukannya arus yang sedang
mengalir. Gunakan penunjuk keadaan keluaran serta voltan malar/arus malar untuk
mentafsir paparan pada bekalan kuasa yang digunakan.

Voltan ialah beza keupayaan elektrik. Tulis voltan menggunakan dua titik:

Voltan antara dua titik

Jika wayar uji merah multimeter berada pada +5 V dan wayar uji hitam berada
pada bumi 0 V, multimeter memaparkan kira-kira +5 V. Apabila kedua-dua wayar
uji diterbalikkan, magnitudnya kekal hampir lima volt tetapi tandanya menjadi
negatif.

Wayar uji merah voltmeter berada pada +5 V, manakala wayar uji hitam berada
pada −5 V. Apakah voltan yang sepatutnya ditunjukkan oleh meter ideal?

2

2 · Voltan, had arus, kekutuban dan bumi

7 min

Empat konsep menentukan persediaan bekalan kuasa DC:

- Tetapan voltan: beza keupayaan yang cuba dikekalkan oleh bekalan kuasa.
- Arus yang digunakan: litar menentukan nilai ini melalui rintangan dan kelakuannya.
- Had arus: nilai maksimum yang dipilih untuk melindungi litar dan bekalan kuasa. Had ini tidak memaksa arus tersebut melalui beban. Jika beban cuba menggunakan arus yang terlalu tinggi, bekalan kuasa mengurangkan voltan keluaran atau beroperasi dalam keadaan arus terhad.
- Rujukan atau bumi: titik yang ditetapkan sebagai 0 V bagi litar. Bumi litar ialah rujukan yang dipilih; ia tidak semestinya sama dengan bumi perlindungan.

Pilih had berdasarkan bukti, bukan tekaan. Mula-mula anggarkan arus normal
litar — bagi beban rintangan yang mudah, gunakan I = V/R. Kemudian rujuk
kadaran komponen, wayar, penyambung dan bekalan kuasa. Had yang sesuai untuk
makmal pengajaran biasanya sedikit lebih tinggi daripada arus normal yang
dijangka, tetapi lebih rendah daripada kadaran selamat terkecil sepanjang
laluan. Ikut manual setempat atau arahan pengajar apabila had tertentu
dinyatakan. Dalam operasi CV (voltan malar), bekalan kuasa mengekalkan voltan
yang dipilih; dalam operasi CC atau arus terhad, bekalan kuasa mengurangkan
voltan keluaran untuk mengekalkan arus pada hadnya. Oleh itu, litar yang masuk ke
mod CC secara tidak dijangka mungkin menerima voltan yang jauh lebih rendah
daripada voltan yang dipilih.

Rujukan dan kekutuban multimeter

Bekalan kuasa DC dan voltmeter disambungkan dengan wayar uji merah pada tambah 5 volt dan wayar uji hitam pada bumi, menunjukkan bacaan positif lima volt serta menjelaskan bahawa membalikkan sambungan wayar uji akan membalikkan tanda.

Multimeter membaca keupayaan pada wayar uji merah ditolak keupayaan pada wayar
uji hitam. Warna wayar uji membantu anda mengingati kekutuban yang dikehendaki,
tetapi sambungan sebenar menentukan tanda bacaan.

Bekalan kuasa ditetapkan kepada 5 V dengan had arus 0.20 A. Litar yang
berfungsi dengan baik hanya memerlukan 0.012 A. Apakah yang sepatutnya berlaku
pada had arus semasa operasi biasa?

Teori pilihan untuk bekalan kuasa fizikal pada masa hadapan

Bekalan kuasa fizikal tidak diperlukan di sini; semua pengukuran wajib dilakukan
dalam Hive. Dalam makmal yang diselia pada masa hadapan, mulakan dengan keluaran
dinyahdayakan atau bekalan kuasa dimatikan. Tetapkan voltan yang dikehendaki dan
had arus yang munasabah berdasarkan beban yang dijangka serta kadaran peralatan.
Sahkan kekutuban dan bumi, periksa kemungkinan litar pintas terus, kemudian
dayakan keluaran sambil memerhatikan arus sebenar dan penunjuk CV/CC. Nyahdayakan
kuasa sebelum mengubah pendawaian atau menyiasat bacaan yang tidak dijangka.
Jangan pintaskan keluaran semata-mata untuk menetapkan atau menguji had arus,
melainkan manual bekalan kuasa atau pengajar secara jelas menghendaki prosedur
itu dan menyediakan kaedah yang selamat.

3

3 · Ukur dua keluaran sebenar bekalan kuasa

10 min

Anda akan membuka dua persediaan Hive yang telah disimpan. Dalam setiap
persediaan, multimeter digital sudah disambungkan antara terminal positif
bekalan kuasa dan bumi dalam mod voltan DC. Jangan alihkan wayar atau menukar mod
instrumen.

Mula-mula ramalkan kedua-dua hasil: kira-kira +5 V dan kira-kira +15 V.
Pengukuran sebenar mungkin berbeza sedikit pada digit terakhir.

Ukur +5 V berbanding bumi

  1. Buka Hive dan tunggu sehingga persediaan +5 V yang disimpan muncul.

  2. Periksa kedua-dua wayar: satu sampai ke keluaran bekalan kuasa dan satu lagi sampai ke bumi.

  3. Buka instrumen Bekalan Kuasa DC dan kenal pasti keluaran +5 V yang dikonfigurasi.

  4. Buka Multimeter dan sahkan mod voltan DC (V DC atau V⎓).

  5. Pilih Lakukan pengukuran sekali. Jika antara muka dipaparkan dalam bahasa Sepanyol, butangnya berlabel Realizar medición. Tunggu hasilnya.

  6. Catat nombor bertanda dan unit dalam baris +5 V di bawah.

Ukur +15 V berbanding bumi

  1. Buka persediaan kedua yang disimpan ini dan tunggu sehingga litar +15 V muncul.

  2. Sahkan bahawa multimeter masih disambungkan antara keluaran positif dan bumi dalam mod voltan DC.

  3. Pilih Lakukan pengukuran sekali.

  4. Catat nombor bertanda dan unit dalam baris +15 V di bawah.

Lengkapkan tepat dua baris selepas pengukuran. Unit voltan telah ditetapkan
sebagai volt (V), jadi masukkan nombor bertanda, termasuk tanda negatif
jika dipaparkan. Contoh format sahaja: baris +5 V boleh ditulis sebagai
+5 V | BUMI (0 V) | +5.01 | ya. Gantikan +5.01 dengan bacaan Hive anda
sendiri. Biarkan baris kosong tambahan tidak digunakan.

Pengukuran bekalan kuasa DC

Lengkapkan dua baris tetap selepas menggunakan persediaan Hive yang sepadan. Catat keluaran yang dikonfigurasi, nod rujukan, nilai pengukuran bertanda dan sama ada kekutuban sepadan dengan ramalan anda.

Keluaran dikonfigurasi Rujukan wayar uji hitam Voltan diukur bertanda V Sepadan dengan ramalan?

Hitung magnitud perbezaan antara kedua-dua voltan yang diukur. Masukkan nombor
dalam volt, kemudian tunjukkan penolakan menggunakan dua nilai dalam jadual anda.

4

4 · Teori pilihan: hidupkan kuasa dengan selamat buat kali pertama

7 min

Bekalan kuasa atau litar fizikal tidak diperlukan. Gunakan urutan hipotesis
ini untuk membuat persediaan bagi makmal fizikal yang diselia pada masa hadapan,
apabila kuasa merupakan langkah terkawal — bukannya titik permulaan:

1. Keluaran dimatikan: pastikan keluaran bekalan kuasa dinyahdayakan semasa memasang pendawaian.
2. Periksa: semak voltan, kekutuban, bumi, penetapan rel dan kemungkinan litar pintas.
3. Lindungi: anggarkan arus normal dan tetapkan had sedikit lebih tinggi daripadanya tetapi lebih rendah daripada kadaran litar atau wayar uji terendah yang berkenaan, mengikut manual atau arahan pengajar.
4. Sambungkan: gunakan wayar uji dengan penebat yang sempurna dan tanpa sentuhan terdedah yang tidak disengajakan.
5. Dayakan dan perhatikan: pantau arus dan litar dengan serta-merta.
6. Berhenti jika hasil tidak dijangka: nyahdayakan kuasa sebelum menyentuh atau mengubah sambungan.

Tindakan manakah termasuk dalam proses menghidupkan kuasa dengan selamat buat
kali pertama? Pilih semua yang berkenaan.

Dalam situasi makmal pada masa hadapan, anda menjangkakan +5 V, tetapi
multimeter fizikal menunjukkan kira-kira −5 V. Berdasarkan teori sahaja,
terangkan perkara yang mungkin ditunjukkan oleh tanda negatif tentang orientasi
wayar uji atau rujukan dan perkara yang akan anda periksa sebelum mengubah
tetapan bekalan kuasa.