Villamosipari alapismeretek 9.évf. - Bolyai Elektronika
Keresés a weboldalon
Gép- és villamosipari alapismeretek
témakör
Főmenü:
Villamosipari alapismeretek 9.évf.
Aktuális tananyag 9. évf.
Ebben a menűpontban a "Villamosipari apismeretek" tantárgy, aktuális tananyagát találod legfelül. A korábbi tananyagok lefelé haladva kereshetők vissza.
Falstad, a teljes értékékű online áramkör szimulátor!
A videó bemutatja a tulajdonságait.
A fénykibocsátó dióda (LED)
A következő projekt munka a LED vizsgáló, melynek gyártásához előkészülünk a dokumentációk elkészítésével. Vajon mi is a LED, mit kell tudnunk róla, de ami a legfontosabb, hogyan illeszkedik be egy áramkörbe, miként kell méretezni hozzá egy előtét ellenállást? Mindezekről részletesebben láthatsz, hallhatsz az oldalsó videóban. Nézd meg a videót!
A foglalkozáson vizsgáljuk, ha több, esetleg eltérő színű LED-eket építünk be egy áramkörbe, miként változik az előtét ellenállás meghatározása. Segítségül, ide kattinva letöltheted a különféle színű LED-k karakterisztikáit ábrázoló diagramot (word dokumentum), melyen könnyedén megkeresheted a munkapont beállításához szükséges adatokat. Ide kattintva letöltheted a LED-k átfolyó áram függvényében mérhető, kapocsfeszültséget ábrázoló táblázatát!
A feszültségosztó
Az elmúlt foglalkozáson, átvettük a korábban tanult Kirchoff hurok törvényt Amennyiben nem emlékeznél rá, alább megtalálod egy rövid videóban. A videóból kiderül, egy egy zárt áramkörben, a sorosan kapcsolt ellenállásokon mérhető feszültségek összege, megegyezik a tápláló telep feszültségével.
Eddig csupán azt állapítottuk meg, ha egy áramkörbe több ellenállást kötünk sorba, az ellenállásokon eső feszültség összege, törvényszerűen megegyezik a tápáramforrás(telep) feszültségével. Mi értelme van 2 ellenállással korlátozni egy áramkör áramát, ha 1 eredő értékű ellenállással (R1+R2) is ugyanazt a köráramot érhetjük el?
A szimulátorban egyszerű a tápfeszültséget csökkenti, viszont egy egy valóságos esetben fix feszültségű elemet használunk, és egy áramkör működéséhez ennél kisebb feszültségre is szükség lehet. Ebből származik egy fontos gyakorlati alkalmazás, a feszültségosztó megvalósítása. Indítsd el a szimulátort, az oldal tetején eléred. Állítsd össze a fényképen található mérést, és mérjünk.
Mielőtt elkezdenénk a munkát, bemelegítőnek, nézd meg az oldasó videót! Megismerkedhetsz egy új alkatrésszel, a potencióméterrel, mely éppen a szabályozható feszültségosztást hivatott megvalósítani. A videó bemutatja, a potencióméter ellenállásokból kialakítható modelljét. A tanórai mérésen is ezzel fogunk dolgozni. Figyeld meg a videóban a fogalmak használatát. Nagyon fontos, hogy mit is jelent a terheletlen, és terhelt feszültségosztó!
Felületszerelt ellenállás-kocka építése ismeretlen ellenállásból, ismeretlen ellenállás meghatározása szimulációs méréssel, ismert értékű ellenállás megadásával, a szimulált és mért értékek viszonytásával
Az előző feladathoz hasonlóan, az ellenálláskocka is ismeretlen ellenállásokból épül fel! A különbség, jelen ismereteinkkel, még nem tudjuk számítással meghatározni egy kockaél eredő ellenállását. Ezért azt szimuláljuk, és ismét használva a viszonyítást, meghatározzuk az építéshez használt ellenállás értékét.
Feladat: 1. az áramkör ismeretlen alkatrészekből történő megépítése, 2. az áramkör jellemzőinek megmérése, 3. a számított- és mért eredő ellenállásokból a ténylegesen beépített alkatrész ellenállásának meghatározása számítással, 4. a mérés jegyzőkönyvi dokumentálása!
Feladat: 1. az áramkör ismeretlen alkatrészekből történő megépítése, 2. az áramkör jellemzőinek megmérése, 3. a számított- és mért eredő ellenállásokból a ténylegesen beépített alkatrész ellenállásának meghatározása számítással, 4. a mérés jegyzőkönyvi dokumentálása!
Vegyes ellenállás-kapcsolások számítása és mérése
Miután elkészült a próbapanel, az előző tananyagokban tanultak szerint, készüljön el az első szerelt vegyes kapcsolású ellenállás-hálózat is! Az áramkör megépítése előtt, a munkanaplóba végezd el az oldalsó képen látható áramkör számításait (Re, U1, I1, U2, I2, U3, I3)! A számítási eredmények közül az eredő ellenállás értékére lesz leginkább szükségünk, mivel a megépítésre kerülő áramkör ellenállásai ismeretlenek! Amit tudunk, az ellenállások értékei azonosak!
Feladat: 1. az áramkör ismeretlen alkatrészekből történő megépítése, 2. az áramkör jellemzőinek megmérése, 3. a számított- és mért eredő ellenállásokból a ténylegesen beépített alkatrész ellenállásának meghatározása számítással, 4. a mérés jegyzőkönyvi dokumentálása!
Feladat: 1. az áramkör ismeretlen alkatrészekből történő megépítése, 2. az áramkör jellemzőinek megmérése, 3. a számított- és mért eredő ellenállásokból a ténylegesen beépített alkatrész ellenállásának meghatározása számítással, 4. a mérés jegyzőkönyvi dokumentálása!
Szimulációs mérés végzése, és mérési jegyzőkönyv készítése.
Az oldalsó videóban részletesen bemutatom egy teljes mérési feladat elvégzésének szabályos menetét, valamint a mérési jegyzőkönyv kivitelezésének elvárásait. A mérési jegyzőkönyvet ide kattintva, Word formátumban letöltheted. A videó alapján, önállóan, otthoni házi feladatként végezd el a méréseket, és készítsd el a mérési jegyzőkönyvet! Hogy ne egyforma eredményű jmérések szülessenek, a mindenkori telepfeszültséghez add hozzá a munkahelyed számát, és azzal mérj!
A szimulátor a képre kattintva indítható!
Vegyes kapcsolású ellenállás hálózat számítása
Ide kattintva, gyakorló feladatokat tölthetsz le! A feladatok végén, számításaid ellenőrzéséhez megtalálod a helyes megoldás eredményeit.
Vegyes kapcsolású ellenállás hálózat számítása
Az oldalsó videón átismételhetjük a soros- és párhuzamos ellenállás-kapcsolások számítását, majd megnézünk egy példát a vegyes kapcsolású ellenállás-hálózatok számításának menetére. Ez a témakör megtalálható a fenti TANKÖNYV gombra való tananyagra való kattintással is a tananyag 10. oldalán. Ott a megoldási stratégia ismertetésén túl, 2 példa megoldásán keresztúl is bemutatom a helyes számolás menetét.
Ide kattintva is megnyitható! Menj a dokumentum 10 oldalára!
Ide kattintva is megnyitható! Menj a dokumentum 10 oldalára!
Komplex projekt feladat gép- és villamosipari alapismeretből és digitális kultúrából 2023 január
Mérési jegyzőkönyv készítése
A múlt heti feladat, ellenállások eredőjének meghatározása volt. Egy táblázatos fealadat lapon, méréssel és számítással kellett a megadott kapcsolások eredőjét meghatározni. A mai feladat, erről egy mérési jegyzőkönyv elkészítése. A mérési jegyzőkönyvet ide kattintva, Word formátumban letöltheted. Értelemszerűen töltsd ki a rovatokat, és a tanult rajzszerkesztési ismereteddel rajzold meg az ellenállás kapcsolásokat. Nem gond, ha nem fér rá egy oldalra, automatikusan generálódik új oldal. A lényeg, hogy áttekinthető, és szakszerű legyen a kitöltése. A jegyzőkönyvet mentsd el saját neved alatt, és küld be a Teams-be!
A rovatok sorrendjén és kialakításán ne változtass!
A digitális multiméter
Elkészült a próbapanelünk, és elkezdhetjük áramköreink fizikai megvalósítását, és azok műszeres mérését. A szimulációs mérésnél megismerkedtünk a volt- és ampermérő használatával. Értelmeztük, hogy az ampermérőt mindig sorosan kötjük be az áramkörbe, a voltmérőt pedig párhuzamosan csatlakoztatjuk a mérendő pontokhoz. A mérőműszerek, ideális esetben nem befolyásolják a mérendő áramkör működését, vagyis az ideális árammérő 0, az ideális voltmérő végtelen ellenáállású. A valóságos árammérők, ha nem is 0, de méréshatárfüggóen igen kis, a voltmérők nagyon nagy elleállásúak.
A leguniverzálisabb mérőműszer, a digitális multiméter. Elektromossággal foglalkozó szakember nélkülözhetetlen eszköze. Az oldalsó videó bemutatja e műszer sokoldalú és egyszerű használatát.
Most jöjjön egy kis gyakorlat
Szimulátorral építünk áramkört!
Először nézd meg az oldalsó videót, majd nyísd meg a mellette található szimulátort, válaszd a "Bevezetés" menüpontot, és önállóan állítsd össze a videón található kapcsolásokat!
Még játéknak is élvezetes tevékenység, és ne feledd, közben tanulsz is!
A szimulátor
Elektrotechnikai alapismeretek - Kirchoff törvények, ellenállások kapcsolása
1. Mekkora az eredő ellenállása a 7 és 3 ohmos ellenállások soros kapcsolásának?
2. Mekkora az eredő ellenállása 2 párhuzamosan kapcsolt 10 ohmos ellenállásnak?
3.
Mekkora áram folyik a 12V-os telepen keresztül,, ha egy 8 és egy 4 ohmos ellenállást sorban kötünk rá?4.
Mekkora áram folyik a 12 V-os telepen keresztül, ha egy 6 és egy 12 ohmos ellenállást párhuzamosan kötünk rá?
5. Mekkora az eredő ellenállása, ha 2 db 6 ohmos ellenálást kapcsolunk párhozamosan, és velük sorba kötünk egy újabb 6 ohmos ellenállást?
Nézd meg a bal oldali videót, és próbálj válaszolni a mellette lévő kérdésekre.
Feladat
A szimulátoron méréssel határozd meg különféle ellenállás-kapcsolások eredőjét. Ide kattintva láthatod az összeállítandó kapcsolásokat. Elvégzett mérésed dokumentumát add be a Teams-be. nov 8-a 21 óráig!
1. Mil mond ki a csomóponti törvény??
2. Ha egy telepre több ellenállást kapcsolunk párhuzamosan, hányféle feszültség mérhető az ágakon?
3.
Mi határozza meg a csomópontba befolyó áram eloszlását az elmenő ágakban?4.
Milyen esetben lesznek az elágazásokban azonos értékű áramok?
5. Mekkora áram folyik folyik egy 10 V-os telepen keresztül, ha egy 10 ohmos és egy 5 ohmos ellenállást kötünk rá párhuzamosan?
Nézd meg a bal oldali videót, és próbálj válaszolni a mellette lévő kérdésekre.
Feladat
A szimulátoron állíts össze 2 vagy több ellenállásból álló párhuzamos kapcsolást! Magad add meg az ellenállások értékeit! Mérd meg az ellenállásokon folyó áramokat, és a fő ágon, a telepen átfolyó áramot! Végezd el a mérést különféle ellenállásokkal. A kapott eredményeket foglald táblázatba, és igazold Kirchoff I. törvényét!
1. Mit mond ki a hurok törvény?
2. 2 egyforma ellenállást kapcsolunk sorosan egy U feszültségű telepre, mekkora a rajtuk mérhető feszültség?
3.
Mekkora a telep feszültsége, ha rákapcsolt soros ellenállásokon 5V-s és 3 V-os feszültség mérhető ?4. Mekkora a 10V-s telepre, sorosan kapcsolt 7ohmos és 3 ohmos ellenállásokon mérhető feszültség
?
5. Mekkorák az értékeik azon 2 sorosan kapcsolt ellenállásnak, amik a 10V-s telepen1 A-s áramot folyaszt, és a rajtuk mérhető feszültségek 6 és 4V?
Nézd meg a bal oldali videót, és próbálj válaszolni a mellette lévő kérdésekre.
Feladat
A szimulátoron állíts össze 2 vagy több ellenállásból álló soros kapcsolást! Magad add meg az ellenállások értékeit! Mérd meg az ellenállásokon eső feszültségeket, és a telep feszültségét. Végezd el a mérést különféle ellenállásokkal. A kapott eredményeket foglald táblázatba, és igazold Kirchoff II. törvényét!
Ismerkedjünk a Leybold elektronikai demonstrációs rendszerrel
Ismerkedés a Leybold demonstrációs eszközzel
A Leybold labor gyors áramkör összeállítást tesz lehetővé, ami meggyorsítja a kapcsolások mérési előkészítését, gyorsabbá és hatokonyabbá téve a mérési feladatok végrehajtását. Esetünkben, kiváló eszköz az eddig tanultak differenciált áttekintésére és gyakoroltatására. Így ezen eszközön fogjuk ismételni, gyakorolni és mérni, az eddig tanult ismereteket. Kezdjünk neki!
Elektrotechnikai alapismeretek - Ellenállás, Ohm törvény, teljesítmény
Az ellenállás
1. Mi a feladata az áramkörben az ellenállásnak?
2. Milyen felépítésű ellenállások vannak?
3. Mi a fajlagos ellenállás?
4. Mi az ellenállás terhelehtősége?
5. Hogy jelölik az ellenállás értékét?
Nézd meg a bal oldali videót, és próbálj válaszolni a mellette lévő kérdésekre.
A téma lényege, hogy "Egy áramkörben mi a szerepe az ellenállásnak?"
A helyes válasz, " Az áramkör áramának csökkentése!" Ebből számos gyakorlati alkalmazási lehetőség nyílik, és így válik az ellenállás egy áramkör nélkülözhetetlen elemévé.
Az Ohm törvény
Az elektromos teljesítmény
1. Mi az Ohm törvény?
2. Milyen analógiát találhatunk az áramkör elemeire?
3. Mi az URI háronszög?
1. Mi végez munkát, egy elektromos áramkörben?
2. Mi a teljesítmény?
3. Hogy fejezzük ki a fogyasztó teljesítményét?
4. Mi a fajlagos ellenállás?
5. Mi a rövidzárási áram, és mi korlátozza?
6. Mi az áramsűrűség?
Elektrotechnikai alapismeretek - Az elektromos áram, -feszültség, kapcsolók
Feladat
- Az alábbi 2 videón megismerheted az elektromos áram fogalmát, létrejöttének okát, valamint a legegyszerűbb áramköri elemet, a kapcsolót. Ugy nézd az összeállítást, hogy a mellette levő kérdésekre képes legyél önállóan a helyes választ megadni. Ha nem sikerülne, keresd meg a videón a kapcsolódó részt, és nézd meg ismét!
- Miután megértetted a főbb fogalmakat, a gyakorló részben megtalálod a további teendőket. Ismerd meg a bemutató videó alapján az áramkör szimulátor kezelését, és állítsd össze a videón bemutatott egyszerű kapcsplásokat.
Az elektromos áram
Kapcsolók és gombok
1. Milyen az atom felépítése?
2.
Mi az elektromos töltés?3.
Mitől alakul ki az elektromos áram?4. Milyen áramvezetés van a vezető anyagokban?
5. Mi a feszültség?
Balesetvédelmi ismeretek
A villamosáram hatása az emberi szervezetre
Nézd meg az oldalsó videót, és az alapján próbálj válaszolni az alábbi kérdésekre!
1. Milyen élettani hatásai vannak az áramütésnek?
2. Milyen veszélyekkel jár az egyenáramú hálózatban az elektromos áramütés?
3. Mit nevezünk passzív érintésvédelemnek?
4. Mit nevezünk aktív érintésvédelemnek?
5. Mi a teendő áramütés esetén?