Rezystory

Rezystory, czyli oporniki - [RS Elektronika] # 4 (Lipiec 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Rezystory

Podstawowa energia elektryczna


Pytanie 1

Pokazano tutaj schematyczny symbol rezystora :

Jaki jest cel rezystora "# 1"> Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Zadaniem rezystora jest zapewnienie dokładnej ilości oporu elektrycznego w obwodzie. Oto ilustracja małego rezystora (1/8 lub 1/4 wata):

Dobrze jest również wiedzieć, że symbol zygzaka przedstawiony w pytaniu nie jest jedynym symbolem używanym do reprezentowania rezystorów. Inny wspólny symbol rezystora pokazany jest tutaj:

Uwagi:

Uczniowie mogą (właściwie) zapytać: "Dlaczego istnieje coś takiego, jak element, którego jedynym celem jest utrudnienie przepływu elektronów" zwarty ">

• Aby ograniczyć maksymalny prąd obwodu do bezpiecznej wartości.
• Aby "podzielić" napięcie na proporcje.
• Aby "skalować" ruchy miernika, dla dokładnego pomiaru prądu i napięcia.
• Aby zapewnić nieskorującą ścieżkę do rozładowania elektryczności statycznej.

pytanie 2

Rezystory są czasami reprezentowane na schematach elektrycznych i elektronicznych za pomocą symbolu innego niż ten:

Narysuj ten inny symbol obok pokazanego powyżej.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Uwagi:

Dobrym pomysłem może być od czasu do czasu rysowanie schematycznych schematów dla uczniów za pomocą "innego" symbolu rezystora, aby nie zaskoczyło ich, gdy widzą ten symbol w prawdziwym schemacie. Po prostu pamiętaj, aby zachować spójność w swojej symbolice na każdym diagramie: nigdy nie mieszaj dwóch różnych symboli w tym samym schemacie!

pytanie 3

Prymitywny opornik może być utworzony przez szkicowanie grubej linii na kawałku papieru za pomocą ołówka (nie pióra!):

Jak zwiększyć całkowitą oporność elektryczną tego znaku ołówka "# 3"> Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Rezystancja elektryczna znaku ołówka może zostać zwiększona poprzez zwiększenie jego długości. Można go zmniejszyć zwiększając jego szerokość.

Uwagi:

Tworzenie rezystora na papierze za pomocą ołówka jest bardzo łatwym eksperymentem do wykonania, którego rezystancja może być mierzona za pomocą omomierza. Gorąco polecam to jako ćwiczenie w klasie!

Pytanie 4

Kiedy rezystor przewodzi prąd elektryczny, jego temperatura wzrasta. Wyjaśnij, jak to zjawisko ma znaczenie dla zastosowania rezystorów w obwodach elektrycznych. Innymi słowy, dlaczego mielibyśmy dbać o wzrost temperatury rezystora?

Ponadto, co to oznacza o ocenach technicznych rezystorów? Poza tym, że ma określoną wartość rezystancji (tj. Pewną liczbę omów ), jaki inny współczynnik jest ważny dla właściwego doboru rezystorów w obwodach elektrycznych?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Efekt ogrzewania energii elektrycznej poprzez rezystancję jest znaczny, ponieważ ta odporność może zostać uszkodzona przez nadmierną temperaturę. Aby uniknąć uszkodzenia, rezystory muszą być tak dobrane, aby mogły wytrzymać określoną ilość ciepła.

Uwagi:

Studenci muszą zrozumieć, że sam opór nie w pełni dyktuje wybór rezystora do obsługi elektrycznej. Nieprzestrzeganie znamion dyssypacji rezystora może spowodować katastrofalne uszkodzenie!

Dobrym dalszym pytaniem jest pytanie, jaka jednostka miary jest dla tego rodzaju oceny termicznej.

Pytanie 5

Wiele rezystorów ma swoją rezystancję elektryczną pokazaną przez zestaw kodów kolorów lub "pasków" nadrukowanych na obwodzie. Standardowy kod koloru kojarzy każdy kolor z określoną liczbą dziesiętną (od 0 do 9). Powiąż każdą z następujących cyfr z odpowiednim kolorem:

0 =
1 =
2 =
3 =
4 =
5 =
6 =
7 =
8 =
9 =
Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

0 = Czarny
1 = Brązowy
2 = Czerwony
3 = Pomarańczowy
4 = Żółty
5 = Zielony
6 = Niebieski
7 = Fiolet
8 = szary
9 = biały

Uwagi:

Wynaleziono kilka limeryk, aby zapamiętać ten kod koloru, większość z nich jest "politycznie niepoprawna". Często rzucam wyzwanie uczniom, by wymyślili własne limeryki, aby zapamiętali ten kod kolorów, i wyświetlą nieodpowiednie kreacje z ogólnej dyskusji klasowej.

Pytanie 6

Należy przestrzegać następujących rezystorów "4-pasmowych", ich kodów kolorów i odpowiadających im wartości rezystancji (należy zauważyć, że ostatnie pasmo barw zostało pominięte, ponieważ dotyczy ono precyzji, a nie wartości nominalnej):

Jakie wzorce można zauważyć między kodami kolorów (podane jako trzyliterowe skróty, aby uniknąć błędów interpretacyjnych wynikających z różnic w jakości druku), wartości rezystancji i fizycznych rozmiarów rezystorów "# 6"> Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Pierwsze trzy kolorowe "pasma" dla wszystkich tych czteropasmowych rezystorów oznaczają odpowiednio dwie cyfry i wartość "mnożnika". Rozmiar fizyczny nie ma związku z oporem.

Pytanie uzupełniające: co reprezentuje fizyczny rozmiar rezystora, jeśli nie opór?

Uwagi:

Normalnym sposobem nauczenia studentów kodu koloru rezystora jest najpierw pokazanie kodu, a następnie przedstawienie niektórych rezystorów. Tutaj sekwencja jest odwrotna: pokaż uczniom niektóre oporniki i pozwól im wykombinować kod. Ważną umiejętnością poznawczą jest umiejętność wykrywania i stosowania wzorców w zestawach danych. Ćwiczenia takie jak ta pomagają budować tę umiejętność.

Przeczytaj więcej na temat kodów kolorów oporników.

Pytanie 7

Co odpowiada ostatnie pasmo kolorów na kolorowym rezystorze?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Na to pytanie jest więcej niż jedna odpowiedź! W przypadku niektórych rezystorów ostatni pas reprezentuje tolerancję (zwaną również precyzją ) dla tego rezystora wyrażoną w procentach. Na innych rezystorach ostatni pas reprezentuje współczynnik niezawodności dla tego rezystora.

Uwagi:

To pytanie jest sformułowane w sposób prosty i bezpośredni, aby uczniowie mogli myśleć, że istnieje tylko jedna właściwa odpowiedź. Jednak po przeprowadzeniu badań powinni oni uznać, że jest bardziej zaangażowany niż jedna prosta odpowiedź może objąć! Porozmawiaj ze swoimi studentami o różnych typach kodów kolorów i o tym, jakie aplikacje może znaleźć rezystory z kodami kolorów "niezawodność" w.

Jeśli chodzi o precyzję, nic w życiu nie jest idealnie dokładne. Jednak brak doskonałej dokładności niekoniecznie oznacza całkowitą niepewność. W nauce szczególnie ważne jest, aby wszystkie dane były kwalifikowane za pomocą oświadczenia o precyzji (lub tolerancji). Twoi uczniowie mogą znać "margines błędu" określony dla badań opinii publicznej. W przypadku rezystorów ten "margines błędu" (wyraz niepewności) jest wyraźnie podany w postaci oddzielnego pasma kolorów.

Pytanie 8

Określ wartości rezystancji nominalnej tych rezystorów, biorąc pod uwagę ich kolory pasm, a także wyrażaj dopuszczalną tolerancję w omach.

Na przykład rezystor 25 kΩ z tolerancją 10% miałby tolerancję +/- 2, 5 kΩ.

• Czerwony, Org, Blu, Gld =
• Brn, Blk, Grn, Sil =
• Blu, Blk, Brn, Gld =
• Yel, Vio, Red, Sil =
• Grn, Brn, Yel =
• Wht, Blu, Blk, Sil =
• Gry, Grn, Org, Gld =
• Org, Org, Gld =
• Vio, Red, Sil, Gld =
• Brn, Red, Blk, Sil =
Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

• Czerwony, Org, Blu, Gld = 23 MΩ, +/- 1, 15 MΩ
• Brn, Blk, Grn, Sil = 1 MΩ, +/- 100 kΩ
• Blu, Blk, Brn, Gld = 600 Ω, +/- 30 Ω
• Yel, Vio, Red, Sil = 4, 7 kΩ, +/- 470 Ω
• Grn, Brn, Yel = 510 kΩ, +/- 102 kΩ
• Wht, Blu, Blk, Sil = 96 Ω, +/- 9, 6 Ω
• Gry, Grn, Org, Gld = 85 kΩ, +/- 4, 25 kΩ
• Org, Org, Gld = 3, 3 Ω, +/- 0, 66 Ω
• Vio, czerwony, Sil, Gld = 0, 72 Ω, +/- 0, 036 Ω
• Brn, Red, Blk, Sil = 12 Ω, +/- 1, 2 Ω

Uwagi:

To pytanie stanowi świetny przegląd matematycznych koncepcji zapisu naukowego i procentów. Rzuć wyzwanie swoim uczniom, aby wykonali całą matematykę bez użycia kalkulatora i bez pisania czegokolwiek!

Pytanie 9

Przestrzegaj następujących rezystorów precyzyjnych "5-pasmowych", ich kodów kolorów i odpowiadających im wartości rezystancji (należy pamiętać, że ostatnie pasmo barw zostało pominięte, ponieważ dotyczy ono precyzji, a nie wartości nominalnej):

Jakie wzorce można zauważyć między kodami kolorów (podane jako trzyliterowe skróty, aby uniknąć błędów interpretacyjnych wynikających z różnic w jakości druku) i wartości rezystancji każdego rezystora "# 9"> Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Pierwsze trzy kolorowe "pasma" dla dokładnych pięciopasmowych rezystorów oznaczają odpowiednio trzy cyfry i wartość "mnożnika". Pięć pasmowy kod koloru jest niezbędny do wyrażenia oporu przy większej liczbie cyfr znaczących niż czterozakresowy kod.

Uwagi:

Normalnym sposobem nauczenia studentów kodu koloru rezystora jest najpierw pokazanie kodu, a następnie przedstawienie niektórych rezystorów. Tutaj sekwencja jest odwrotna: pokaż uczniom niektóre oporniki i pozwól im wykombinować kod. Ważną umiejętnością poznawczą jest umiejętność wykrywania i stosowania wzorców w zestawach danych. Ćwiczenia takie jak ta pomagają budować tę umiejętność.

Należy zauważyć, że istnieje 5-pasmowy kod koloru również dla nie precyzyjnych rezystorów, z pierwszymi czterema pasmami służącymi do tego samego celu, co w 4-pasmowym kodzie, dodatkowe pasmo wskazuje niezawodność rezystora. Schemat ten został opracowany dla celów wojskowych i rzadko widzi się go w cywilnych obwodach.

Pytanie 10

Określ, czy następujące rezystory mierzą w zakresie rezystancji określonym przez ich kody kolorów:

• (Org, Org, Red, Blk, Blu) Zmierzona rezystancja = 332, 5 Ω
• (Brn, Blk, Blk, Gld, Red) Zmierzona rezystancja = 9, 7 Ω
• (Blu, Vio, Brn, Red, Grn) Zmierzona rezystancja = 67, 43 kΩ
• (Czerwony, Wht, Grn, Yel, Vio) Zmierzona rezystancja = 2, 949 MΩ
• (Yel, Vio, Org, Gld) Zmierzona rezystancja = 44, 68 kΩ
• (Gry, Red, Brn, Sil) Zmierzona rezystancja = 905 Ω
• (Grn, Blu, Gld) Zmierzona rezystancja = 6, 73 Ω
• (Vio, Brn, Red, Gld, Brn) Zmierzona rezystancja = 70, 82 Ω
• (Wht, Org, Blu, Brn, Grn) Zmierzona rezystancja = 9, 38 kΩ
• (Czerwony, Blk, Wht, Grn, Vio) Zmierzona rezystancja = 20, 86 MΩ

Załóżmy, że wszystkie wymienione tutaj pięciopasmowe rezystory używają precyzyjnego kodu koloru w przeciwieństwie do militarnego 5-pasmowego kodu, gdzie piąty pas wskazuje niezawodność rezystora.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

• (Org, Org, Red, Blk, Blu) Zmierzona rezystancja = 332, 5 Ω W granicach tolerancji
• (Brn, Blk, Blk, Gld, Red) Zmierzona rezystancja = 9, 7 Ω Poza zakresem tolerancji!
• (Blu, Vio, Brn, Red, Grn) Zmierzona rezystancja = 67, 43 kΩ W granicach tolerancji
• (Czerwony, Wht, Grn, Yel, Vio) Zmierzona rezystancja = 2, 949 MΩ W granicach tolerancji
• (Yel, Vio, Org, Gld) Zmierzona rezystancja = 44, 68 kΩ W granicach tolerancji
• (Gry, Red, Brn, Sil) Zmierzona rezystancja = 905 Ω Poza tolerancją!
• (Grn, Blu, Gld) Zmierzona rezystancja = 6, 73 Ω Poza tolerancją!
• (Vio, Brn, Red, Gld, Brn) Zmierzona rezystancja = 70, 82 Ω W granicach tolerancji
• (Wht, Org, Blu, Brn, Grn) Zmierzona rezystancja = 9, 38 kΩ W granicach tolerancji
• (Czerwony, Blk, Wht, Grn, Vio) Zmierzona rezystancja = 20, 86 MΩ Poza tolerancją!

Uwagi:

To pytanie stanowi świetny przegląd matematycznych koncepcji zapisu naukowego i procentów. Będą musieli obliczyć dopuszczalny zakres wartości rezystancji dla każdego rezystora, aby określić, czy zmierzona wartość mieści się w tym zakresie.

Pytanie 11

Znajdź jeden lub dwa prawdziwe oporniki i zabierz je ze sobą na zajęcia do dyskusji. Zidentyfikuj przed dyskusją jak najwięcej informacji o opornikach:

• Opór (idealny)
• Opór (rzeczywisty)
• Moc znamionowa
• Typ (skład węglowy, folia metalowa, drut nawijany itp.)
Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Jeśli to możliwe, znajdź arkusz danych producenta dla twoich komponentów (lub przynajmniej arkusz danych dla podobnego komponentu), aby porozmawiać z kolegami z klasy.

Bądź przygotowany, aby udowodnić faktyczną rezystancję swoich rezystorów w klasie, za pomocą multimetru!

Uwagi:

Celem tego pytania jest doprowadzenie uczniów do kinestetycznej interakcji z tematem. To może wydawać się głupie, gdy uczniowie angażują się w ćwiczenia "pokaż i powiedz", ale odkryłem, że takie działania bardzo pomagają niektórym uczniom. Dla tych uczących się, którzy mają kinestetyczny charakter, bardzo pomocne jest dotknięcie prawdziwych elementów podczas uczenia się o ich funkcji. Oczywiście, to pytanie stanowi również doskonałą okazję do ćwiczenia interpretacji kodów kolorów i / lub oznaczeń elementów, korzystania z multimetru, kart z danymi dostępowymi itp.

  • ← Poprzedni arkusz roboczy

  • Indeks arkusza roboczego

  • Następny arkusz roboczy →