Lecție Teach
LED-urile de culori diferite se comportă la fel?
Compară LED-uri de trei culori folosind aceeași valoare a rezistenței și două tensiuni de alimentare.
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 citirilor electrice ale LED-urilor de trei culori în condiții nominale egale.
Estimarea tensiunii LED-ului din alimentarea setată și tensiunea măsurată pe rezistor, cu precizarea limitei.
Previzualizarea activității elevului
Conținutul activității
Doar previzualizare. Într-o sesiune de clasă, elevii pot completa răspunsurile și pot trimite lucrarea profesorului.
Aceeași alimentare, culori diferite
5 min
Un panou poate avea indicatoare roșii, galbene și verzi conectate la aceeași sursă. Alimentarea comună înseamnă că LED-urile sunt parcurse de același curent? Investighează fiecare culoare cu un rezistor de 1 kΩ la 3 V și la 5 V. Bazează comparația electrică pe multimetru, nu pe luminozitatea unei fotografii.
Prezice dacă prin toate cele trei culori va trece același curent la 3 V. Justifică fără să presupui o ordine între culori.
Compară în condiții egale
25 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.
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.
Roșu
Roșu
Deschide circuitul și schimbă alimentarea pozitivă de la valoarea inițială de 5 V la 3 V. Măsoară și completează rândul Roșu, 3 V. Treci la 5 V, măsoară și completează Roșu, 5 V. Păstrează neschimbate rezistorul de 1 kΩ și conexiunile multimetrului.
Disponibil într-o sesiune de clasă
Verde
Verde
Deschide circuitul și schimbă alimentarea pozitivă de la valoarea inițială de 5 V la 3 V. Măsoară și completează rândul Verde, 3 V. Treci la 5 V, măsoară și completează Verde, 5 V. Păstrează neschimbate rezistorul de 1 kΩ și conexiunile multimetrului.
Disponibil într-o sesiune de clasă
Galben
Galben
Deschide circuitul și schimbă alimentarea pozitivă de la valoarea inițială de 5 V la 3 V. Măsoară și completează rândul Galben, 3 V. Treci la 5 V, măsoară și completează Galben, 5 V. Păstrează neschimbate rezistorul de 1 kΩ și conexiunile multimetrului.
Disponibil într-o sesiune de clasă
Rezultate
Completează șase rânduri: întâi 3 V, apoi 5 V pentru fiecare culoare. Notează V_R măsurată, calculează I(mA)=V_R(V), apoi estimează V_LED = tensiunea setată − V_R. Această tensiune a LED-ului este o estimare, deoarece setarea sursei nu este o măsurare separată a tensiunii. Alege o observație din cameră și lasă rândurile suplimentare goale.
| Culoarea LED-ului | Tensiune setată V | Tensiune pe rezistor V | Curent calculat mA | Tensiune estimată a LED-ului V | Observație din cameră |
|---|---|---|---|---|---|
Ce ne spune culoarea?
15 min
Folosește LED-ul verde la 5 V. Indică tensiunea sa estimată în V și arată scăderea folosind tensiunea măsurată pe rezistor.
La 3 V, cei trei curenți erau clar diferiți sau prea apropiați pentru a-i distinge cu încredere? Citează valorile. Verifică apoi dacă citirile la 5 V susțin aceeași concluzie.
De ce nu ar trebui prezentate tensiunile estimate ale LED-urilor ca niște constante exacte pentru orice LED roșu, galben sau verde?
Un proiectant dorește curenți egali prin trei indicatoare de culori diferite. Sunt suficienți rezistori identici pentru a garanta asta? Răspunde pe baza rezultatelor tale.
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