Lecție Teach
De ce are nevoie un LED de un rezistor?
Compară două circuite protejate cu LED roșu la aceeași tensiune și explică limitarea curentului.
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
Compararea curenților calculați din tensiunile măsurate pe rezistoarele de 1 kΩ și 10 kΩ.
Explicarea, pe baza rezultatelor, a necesității limitării curentului prin LED.
Previzualizarea activității elevului
Conținutul activității
Doar previzualizare. Într-o sesiune de clasă, elevii pot completa răspunsurile și pot trimite lucrarea profesorului.
Componenta care nu luminează
5 min
Un mic indicator luminos are nevoie de un rezistor, deși rezistorul nu produce lumină utilă. Această componentă doar irosește energie electrică sau îndeplinește un rol esențial? Compară două circuite cu LED roșu la 5 V. Se schimbă numai valoarea indicată a rezistorului: 1 kΩ sau 10 kΩ.
În care circuit prezici un curent mai mare? Explică înainte să măsori.
Compară două circuite protejate
13 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, $I\,\text{(mA)}=V_R\,\text{(V)}$; pentru 10 kΩ, împarte tensiunea în volți la 10 pentru a obține mA. 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.
Schimbarea circuitelor
Când termini cu un circuit, ieși din sesiunea Hive și revino la această activitate înainte să deschizi următorul buton de laborator. Fiecare buton încarcă propriul circuit; nu reutiliza circuitul anterior și nu recabla multimetrul.
LED roșu cu 1 kΩ
LED roșu cu 1 kΩ
Deschide acest circuit și confirmă 5 V, 1 kΩ și modul tensiune continuă. Efectuează o măsurare și completează rândul corespunzător înainte să ieși din Hive.
Disponibil într-o sesiune de clasă
LED roșu cu 10 kΩ
LED roșu cu 10 kΩ
Deschide acest circuit și confirmă 5 V, 10 kΩ și modul tensiune continuă. Efectuează o măsurare și completează rândul corespunzător înainte să ieși din Hive.
Disponibil într-o sesiune de clasă
Rezultate
Completează două rânduri: unul cu 1 kΩ și unul cu 10 kΩ, ambele la 5 V. Introdu V_R în volți. Pentru 1 kΩ, I(mA)=V_R; pentru 10 kΩ, I(mA)=V_R/10. Alege o observație din cameră și lasă rândurile suplimentare goale.
| Rezistor | Tensiune pe rezistor V | Curent calculat mA | Observație din cameră |
|---|---|---|---|
Explică rolul rezistorului
12 min
Folosește citirea pentru fiecare rezistor. Împarte curentul cu 1 kΩ la curentul cu 10 kΩ. Introdu raportul și arată cei doi curenți folosiți.
Care rezistor a limitat mai mult curentul? Folosește rezultatele pentru a explica de ce scoaterea rezistorului nu ar fi o metodă potrivită de a face indicatorul mai luminos.
Camera a făcut diferența electrică ușor de observat? Explică de ce curenții determinați din măsurători sunt dovezi mai solide decât simpla comparare a fotografiilor.
Pentru un indicator cu un consum mic de curent, pe care dintre cele două circuite testate l-ai alege? Justifică alegerea folosind curentul și posibilitatea de a distinge lumina.
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