Przełączniki

Wyłączniki i przełączniki [RS Elektronika] #99 (Lipiec 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Przełączniki

Podstawowa energia elektryczna


Pytanie 1

Jaki jest cel przełącznika pokazanego na tym schemacie "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00013x01.png">

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

To urządzenie jest znane jako przełącznik, a jego celem w tym obwodzie jest ustanowienie lub przerwanie ciągłości elektrycznej obwodu w celu sterowania żarówką.

Uwagi:

Początkujący studenci często znajdują terminologię dla przełączników mylących, ponieważ słowa otwarte i zamknięte brzmią podobnie do terminologii stosowanej do drzwi, ale nie oznaczają całkiem tego samego, gdy są używane w odniesieniu do przełącznika! Aby uniknąć nieporozumień, zapytaj uczniów, jak mogą myśleć o tych terminach w sposób zgodny z ich znaczeniem w kontekście przełącznika elektrycznego.

Jedną z analogii do funkcji przełącznika, która ma sens w schemacie, jest most zwodzony: kiedy most jest opuszczony (zamknięty), samochody mogą się krzyżować; kiedy most jest podniesiony (otwarty), samochody nie mogą.

pytanie 2

Jak zbudowany jest przełącznik elektryczny? Co dzieje się wewnątrz przełącznika, który faktycznie "robi" lub "łamie" ścieżkę prądu elektrycznego?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Przełączniki zwykle używają styków metalowych, które są ze sobą połączone lub rozsuwane przez jakąś dźwignię uruchamiającą, wałek lub inny zespół mechaniczny.

Uwagi:

Niedrogim rodzajem przełącznika używanym do nauczania podstawowych klas energii elektrycznej / elektroniki jest domowy włącznik światła. Dostępne z magazynów sprzętu za niewielką opłatą, przełączniki te są wytrzymałe i łatwe do podłączenia do rzeczywistych obwodów, dużych i małych. Na to pytanie możesz chcieć pozwolić uczniom rozebrać jeden lub dwa z tych przełączników, aby zaobserwować, jak są skonstruowane.

To pytanie jest również dobrym punktem wyjścia do rozmowy na temat niezawodności przełączników. Skoro ma ruchome części, co może zawieść w przełączniku? Co z kontaktami: co może się z nimi stać z upływem czasu, zwłaszcza jeśli "przeładowany" zbyt dużym prądem elektrycznym?

pytanie 3

Jaka będzie różnica, jeśli przełącznik znajduje się w jednym z dwóch alternatywnych miejsc w obwodzie?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Wybór lokalizacji przełączników pokazanych na dwóch alternatywnych schematach nie ma żadnej różnicy. W obu przypadkach przełącznik wywiera taką samą kontrolę nad żarówką.

Uwagi:

Jest to trudna koncepcja dla niektórych uczniów do opanowania. Upewnij się, że wszyscy rozumieją naturę prądu elektrycznego i znaczenie ciągłości w całym obwodzie. Być może najlepszym sposobem, aby studenci opanowali tę koncepcję, jest faktyczne zbudowanie działających obwodów przełącznika baterii. Przypomnij im, że ich "badanie" tych pytań nie ogranicza się do czytania książek. Jest nie tylko ważny, ale i korzystniejszy dla nich, jeśli tylko napięci są na tyle niskie, że nie istnieje zagrożenie porażeniem prądem.

Jedną z analogii do funkcji przełącznika, która ma sens w schemacie, jest most zwodzony: kiedy most jest opuszczony (zamknięty), samochody mogą się krzyżować; kiedy most jest podniesiony (otwarty), samochody nie mogą.

Pytanie 4

Czy ten przełącznik (w stanie zamkniętym) ma niską rezystancję lub wysoką rezystancję między jego terminalami "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00027x01.png">

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Zamknięty przełącznik powinien mieć niską rezystancję między jego zaciskami.

Uwagi:

Zapytaj uczniów, co by to znaczyło, gdyby przełącznik był właściwie mierzony z wysoką rezystancją między jego terminalami. Wiedza o tym, jakie powinny być pomiary dowolnego elementu elektrycznego, jest bardzo ważną umiejętnością rozwiązywania problemów.

Pytanie 5

W jaki sposób można użyć miernika (lub miernika przewodności / ciągłości), aby określić, czy ten przełącznik elektryczny jest w stanie otwartym czy zamkniętym ?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Większość multimetrów ma zakres pomiaru "rezystancji" ("Skala Ohma"), który można wykorzystać do sprawdzenia ciągłości. Za pomocą miernika lub miernika przewodności / ciągłości zmierzyć między dwoma zaciskami śrubowymi tego przełącznika: jeśli rezystancja jest niska (dobre przewodnictwo), przełącznik jest zamknięty . Jeśli zmierzona rezystancja jest nieskończona (brak przewodnictwa), przełącznik jest otwarty .

Uwagi:

To kolejne pytanie, które nadaje się do eksperymentów. Niezwykle istotną umiejętnością, którą powinni rozwijać uczniowie, jest to, jak używać swojego sprzętu do diagnozowania stanów poszczególnych składników.

Niedrogie źródło prostych przełączników (SPST) to magazyn sprzętu: użyj tego samego rodzaju przełącznika, który jest używany w kontroli światła w domu. Przełączniki te są bardzo tanie, wytrzymałe i wyposażone w wytrzymałe zaciski śrubowe do mocowania przewodów. Używane w małych projektach zasilanych bateriami są prawie niezniszczalne!

Pytanie 6

Wskaż następujące typy przełączników, zgodnie z liczbą "biegunów" i "rzutów", z których każdy przełącznik ma:

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Uwagi:

Przełączniki są dostępne we wszystkich typach i rozmiarach i ważne jest, aby uczniowie rozpoznawali pewne typowe typy przełączników, zarówno po nazwie, jak i według schematu.

Pytanie 7

Zidentyfikować następujące rodzaje przełączników, zgodnie z ich stylem uruchamiania (sposób, w jaki każdy przełącznik jest obsługiwany fizycznie):

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Uwagi:

Uczniowie prawdopodobnie będą chcieli wiedzieć, jak działa przełącznik temperatury. Przygotuj się, aby wyjaśnić, w jaki sposób można użyć elementów bimetalicznych, aby uruchomić małe mechanizmy, takie jak przełączniki, lub rzuć wyzwanie uczniom, aby sami to zbadali.

Pytanie 8

Jakiego rodzaju przełącznik reprezentuje ten schematyczny symbol "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00049x01.png">

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

To jest przełącznik selekcyjny odmiany break-before-make .

Uwagi:

Przełączniki wyboru są bardzo, bardzo powszechne w obwodach elektrycznych i elektronicznych, do wybierania różnych funkcji maszyny.

Pytanie 9

Jaki typ przełącznika jest reprezentowany przez ten symbol schematyczny?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

To jest przełącznik wyboru odmiany make-before-break .

Uwagi:

Przełączniki wyboru są bardzo, bardzo powszechne w obwodach elektrycznych i elektronicznych, do wybierania różnych funkcji maszyny. Przełączniki typu "make-before-break" są zwykle używane, gdy zachodzi konieczność zachowania ciągłości poprzez przełącznik, który przełącza między różnymi położeniami.

Pytanie 10

Jakie pozycje muszą mieć przełączniki, aby żarówka mogła być zasilana "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00045x01.png">

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Aby żarówka była zasilana, oba przełączniki muszą być w pozycji "góra" lub w pozycji "dół".

Uwagi:

Ten układ przewodów (przełączniki "trójdrożne") jest powszechnie stosowany w oświetleniu mieszkalnym, do sterowania żarówką w korytarzu z przełącznikami na obu końcach. Kiedy uczniowie odnoszą ten obwód do osobistych doświadczeń, zwykle ma to dla nich o wiele większy sens.

Pytanie 11

Silniki elektryczne o konstrukcji magnesu stałego są bardzo proste do odwrócenia: wystarczy przełączyć polaryzację prądu stałego na silnik i obróci się on w przeciwnym kierunku:

Uzupełnij ten schemat, pokazując, w jaki sposób przełącznik DPDT może być umieszczony w tym obwodzie, aby odwrócić kierunek obrotów silnika bez potrzeby odłączania i ponownego podłączania przewodów:

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Uwagi:

Przełączniki DPDT są często używane jako urządzenia odwracające biegunowość. Bez wątpienia Twoi uczniowie zobaczą (lub zbudują!) Tę zmianę w swoim czasie pracy.

Pytanie 12

Co zrobi żarówka, gdy przełącznik zostanie otwarty, a kiedy przełącznik zostanie zamknięty "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00058x01.png">

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Gdy przełącznik zostanie zamknięty, żarówka otrzyma pełne napięcie z akumulatora. Kiedy przełącznik jest otwarty, żarówka otrzyma mniejsze napięcie (i odpowiednio mniej prądu).

Uwagi:

Jest to kolejna okazja do przejrzenia znaczeń "otwartych" i "zamkniętych" w odniesieniu do przełączników. Znowu studenci, którzy są nowi w elektryczności, często wykazują zamieszanie w stosunku do tych terminów, ponieważ w kontekście drzwi mają przeciwne znaczenia.

Pytanie 13

Sprawdź ten schemat:

Teraz, bez przesuwania następujących elementów, pokaż, w jaki sposób mogą być one połączone razem z przewodami, aby utworzyć ten sam obwód przedstawiony na schemacie powyżej:

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Uwagi:

Jedną z trudniejszych umiejętności, które mogą rozwinąć uczniowie, jest umiejętność przetłumaczenia ładnego, zgrabnego schematu na bałagan, świat rzeczywisty i na odwrót. Rozwijanie tej umiejętności wymaga wielu ćwiczeń.

Bardzo ważne jest, aby uczniowie omawiali, w jaki sposób rozwiązują takie problemy. Dla studentów, którzy mają problemy z wizualizacją kształtów, prosta wskazówka lub "sztuczka" do wykorzystania przy tłumaczeniu schematów na ilustracje lub na odwrót mogą być nieocenione.

Pytanie 14

Jak wygląda normalny stan przełącznika elektrycznego? "# 14"> Odsłoń odpowiedź Ukryj odpowiedź

"Normalny" status przełącznika odnosi się do stanu otwartego lub zamkniętego styków, gdy nie ma siły uruchamiającej zastosowanej do przełącznika.

Uwagi:

Ważną kwalifikacją wyłącznika elektrycznego, który ma być "normalnie otwarty" lub "normalnie zamknięty", jest to, że ma sprężynę, która przywraca ją do stanu "normalnego" przy braku siły uruchamiającej. Przełączniki zatrzaskowe, takie jak większość przełączników, nie mogą być zdefiniowane w kategoriach "normalnie". Porozmawiaj o tym ze swoimi uczniami, ewentualnie pokazując im przykłady chwilowych przełączników stykowych, które są NO lub NC

Pytanie 15

Określić "normalny" status każdego przełącznika, niezależnie od tego, czy jest normalnie otwarty (NO), czy normalnie zamknięty (NC):

Na podstawie przedstawionych symboli należy opisać, jaki stan fizyczny powoduje otwarcie styków przełącznika i jaki stan powoduje zamknięcie styków przełącznika dla każdego przełącznika.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Przełącznik temperatury: zimny = styki zamknięte, gorące = styki otwarte
Przycisk: nie wciśnięty = styki zamknięte, naciśnięte = styki otwarte
Przełącznik ciśnienia: brak ciśnienia = otwarte styki, przyłożone ciśnienie = styki zamknięte

Uwagi:

Porozmawiaj ze swoimi uczniami o różnych typach przełączników pokazanych w tym pytaniu (nie tylko o ich normalnym statusie, ale o tym, jakie fizyczne zdarzenie uruchamia każdy typ przełącznika). Istnieje wiele, wiele różnych rodzajów przełączników - o wiele więcej niż typy uruchamiane ludzką ręką!

Pytanie 16

Określić "normalny" status każdego przełącznika, niezależnie od tego, czy jest normalnie otwarty (NO), czy normalnie zamknięty (NC):

Na podstawie przedstawionych symboli należy opisać, jaki stan fizyczny powoduje otwarcie styków przełącznika i jaki stan powoduje zamknięcie styków przełącznika dla każdego przełącznika.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

• Wyłącznik krańcowy: nie naruszony = styki otwarte, siła mechaniczna = styki zamknięte
• Przełącznik przepływu: brak przepływu płynu = styki otwarte, przepływ płynu = styki zamknięte
• Przełącznik poziomu: suchy (zawieszony w powietrzu) = styki zamknięte, zanurzone = styki otwarte

Uwagi:

Porozmawiaj ze swoimi uczniami o różnych typach przełączników pokazanych w tym pytaniu (nie tylko o ich normalnym statusie, ale o tym, jakie fizyczne zdarzenie uruchamia każdy typ przełącznika). Istnieje wiele, wiele różnych rodzajów przełączników - o wiele więcej niż typy uruchamiane ludzką ręką!

Pytanie 17

Określić "normalny" status każdego przełącznika, niezależnie od tego, czy jest normalnie otwarty (NO), czy normalnie zamknięty (NC):

Na podstawie przedstawionych symboli należy opisać, jaki stan fizyczny powoduje otwarcie styków przełącznika i jaki stan powoduje zamknięcie styków przełącznika dla każdego przełącznika.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

• Presostat: brak przyłożonego ciśnienia = styki zamknięte, ciśnienie przyłożone = styki otwarte
• Przełącznik prędkości: brak ruchu = kontakty otwarte, ruch = styki zamknięte
• Przełącznik przyciskowy: wciśnięty = styki otwarte, wciśnięte = styki zamknięte

Uwagi:

Porozmawiaj ze swoimi uczniami o różnych typach przełączników pokazanych w tym pytaniu (nie tylko o ich normalnym statusie, ale o tym, jakie fizyczne zdarzenie uruchamia każdy typ przełącznika). Istnieje wiele, wiele różnych rodzajów przełączników - o wiele więcej niż typy uruchamiane ludzką ręką!

Pytanie 18

Znajdź jeden lub dwa prawdziwe przełączniki i zabierz je ze sobą na zajęcia do dyskusji. Zidentyfikuj jak najwięcej informacji na temat przełączników przed dyskusją:

• Liczba słupów
• Liczba rzutów
• Napięcie znamionowe kontaktów
• Aktualna ocena kontaktów
• Stan styków dla różnych pozycji siłownika
• Typ (przełączanie, przycisk)
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.

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 oznaczeń elementów, biegunów i rzutów, korzystania z multimetru, kart z danymi dostępowymi itp.

  • ← Poprzedni arkusz roboczy

  • Indeks arkusza roboczego

  • Następny arkusz roboczy →