Lecție Teach
Când începe să lumineze un LED?
Modifică tensiunea, observă un LED verde real și investighează curentul folosind măsurători pe rezistor.
Autentifică-te cu un cont de profesor pentru a pregăti o sesiune. Elevii intră folosind un cod de clasă.
Folosești LabsLand pentru prima dată? Creează contul de profesor
Rezultatele învățării
Folosirea a șase măsurători pentru a lega modificările tensiunii de alimentare de curentul calculat prin LED.
Deosebirea unei observații din cameră de o măsurătoare electrică și de o estimare.
Previzualizarea activității elevului
Conținutul activității
Doar previzualizare. Într-o sesiune de clasă, elevii pot completa răspunsurile și pot trimite lucrarea profesorului.
Mai mult decât aprins sau stins
5 min
Micul indicator luminos al unui încărcător pare simplu: luminează sau este întunecat. Dar ce se întâmplă când tensiunea de alimentare crește? Vei investiga un LED verde, păstrând rezistorul de 1 kΩ, și vei compara imaginea camerei cu o măsurătoare electrică.
Înainte să deschizi Hive, prezice cum se vor modifica curentul și lumina vizibilă între 1 și 5 V. Justifică predicția; nu trebuie neapărat să se confirme.
Investighează lumina
18 min
Înțelege circuitul
Butonul laboratorului deschide un circuit deja cablat pe echipamente reale. O ramură este o cale de curent care conține un rezistor și un LED. LED-ul are un anod (A) și un catod (K); orientarea lor este deja stabilită. Selectează DC Power (sursă de tensiune continuă) pentru a citi sau modifica alimentarea pozitivă și Multimeter (multimetru) pentru a citi tensiunea măsurată. Apasă Perform Measurement (efectuează măsurarea) după fiecare modificare și așteaptă actualizarea rezultatului și a fotografiilor echipamentului. Simpla schimbare a unei setări nu produce un rezultat nou. Pentru reglarea tensiunii cu tastatura, mută focalizarea pe butonul rotativ: Stânga/Dreapta schimbă pasul; Sus/Jos schimbă valoarea. Verifică tensiunea afișată înainte de măsurare.
Multimetrul citește tensiunea la bornele rezistorului, notată $V_R$. Înregistrează VDC în volți; împarte o valoare în mV la 1 000. De exemplu, 240 mV = 0,240 V. Dacă afișajul arată uV (microvolți, µV), împarte la 1 000 000: 300 uV = 0,000300 V. Pentru un rezistor de 1 kΩ, $I\,\text{(mA)}=V_R\,\text{(V)}$. Astfel calculezi curentul din tensiunea măsurată și rezistența indicată.
Folosește fotografiile camerei pentru a observa luminile reale. Estimated glow (strălucire estimată) din desen ilustrează ultimul rezultat și nu este o măsurare a luminii; dezactivează această opțiune când compari imaginile camerei. Dacă reflexiile împiedică distingerea luminii, alege Neclar, fără să presupui că LED-ul este stins. Echipamentul are și indicatoare de stare. Dacă LED-ul circuitului nu se distinge clar, păstrează același circuit și aceeași tensiune și apasă din nou Perform Measurement. Așteaptă actualizarea rezultatului și a fotografiilor, apoi observă din nou LED-ul. Notează pe scurt în răspunsurile scrise prima citire, citirea repetată și orice modificare a vizibilității; folosește rezultatul repetării în tabel. Dacă LED-ul rămâne greu de distins, alege Neclar. Nu trage concluzii după o altă lumină și nu repeta până obții răspunsul așteptat.
Citește numele echipamentului de sub fiecare rezultat: măsurători succesive pot folosi unități Hive fizice diferite. Diferențele mici pot proveni, așadar, de la componente diferite. Un rezultat etichetat ca înregistrare anterioară nu este o măsurătoare nouă, independentă.
Păstrează protecția circuitului
Păstrează cablarea și rezistoarele pregătite. Folosește numai alimentarea pozitivă de 0–5 V, între 1 și 5 V în această activitate. Nu conecta un LED direct la sursă. Nu modifica celelalte surse sau generatorul de funcții. Multimetrul este deja conectat la bornele unui rezistor: păstrează modul tensiune continuă, niciodată modul curent sau rezistență.
Citește tensiunea la bornele rezistorului pentru a calcula curentul prin acea ramură. A și K identifică terminalele LED-ului.
Înainte să măsori
Înainte să măsori. Multimetrul este conectat la bornele rezistorului. Explică în cuvintele tale ce măsoară și cum poți folosi citirea pentru a calcula curentul prin LED. Verifică raționamentul folosind explicația de mai sus înainte de a deschide laboratorul.
Deschide LED-ul verde
Deschide LED-ul verde
Deschide mai jos circuitul cu LED verde. Pornește la 1 V, cu multimetrul la bornele rezistorului de 1 kΩ.
Urmează cele șase setări de tensiune din tabelul de rezultate, modificând numai alimentarea pozitivă. Apasă Perform Measurement la fiecare setare.
Pentru ultima citire, readu alimentarea pozitivă la 3 V și păstrează toate celelalte setări. Înregistrează rezultatul nou fără să te aștepți la o potrivire exactă.
Încheie sesiunea Hive când tabelul este complet.
Disponibil într-o sesiune de clasă
Rezultate
Completează șase rânduri în ordine: 1, 2, 3, 4, 5 V, apoi revino la 3 V. După fiecare măsurare, introdu V_R în volți, calculează I în mA și alege o observație din cameră. Ultimul rând repetă 3 V; lasă rândurile suplimentare goale.
| Etapă | Tensiune setată V | Tensiune pe rezistor V | Curent calculat mA | Observație din cameră |
|---|---|---|---|---|
Explică rezultatele
12 min
Folosește primul rând la 3 V. Indică curentul în mA și arată cum l-ai calculat din V_R și 1 kΩ.
Ce s-a întâmplat cu curentul când alimentarea a crescut? Susține explicația cu două rânduri și precizează dacă pași egali de 1 V au produs modificări egale ale curentului.
Compară cele două rânduri la 3 V. Ce îți permit să verifici? De ce nici o imagine întunecată a camerei, nici desenul singur nu dovedesc că valoarea curentului este exact zero?
Un indicator luminos se vede greu într-o fotografie. Ce mărime electrică ai verifica înainte să decizi că nu conduce? Cum ai determina-o aici?
Trimite
După toate măsurările, ieși din Hive și revino aici. Marchează practica de laborator ca finalizată, verifică fiecare rând și răspuns obligatoriu, apoi trimite activitatea.
Transformă previzualizarea într-o sesiune de clasă
Continuă la LabsLand Teach pentru a folosi lecția cu elevii și a verifica accesul contului.
Folosești LabsLand pentru prima dată? Creează contul de profesor