motstander

Motstander i parallell og serie (Kan 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

motstander

Grunnleggende elektrisitet


Spørsmål 1

Vist her er det skjematiske symbolet for en motstand :

Hva er formålet med en motstand "# 1"> Reveal svar Skjul svar

Formålet med en motstand er å gi en presis mengde elektrisk motstand i en krets. Her er en illustrasjon av en liten (1/8 eller 1/4 watt) motstand:

Det er også godt å vite at zigzag-symbolet som vises i spørsmålet, ikke er det eneste symbolet som brukes til å representere motstander. Et annet vanlig motstandssymbol er vist her:

Merknader:

Studentene kan (riktig) spørre, "Hvorfor er det en ting som en komponent hvis eneste formål er å hindre strømmen av elektroner" kompakt ">

• For å begrense maksimal kretsstrøm til en sikker verdi.
• For å "splitte" en spenning i proporsjoner.
• For å "skala" målerbevegelser, for presis måling av strøm og spenning.
• For å gi en ikke-kortere bane for å tømme statisk elektrisitet.

Spørsmål 2

Motstandere er noen ganger representert i elektriske og elektroniske skjematiske diagrammer med et annet symbol enn dette:

Tegn dette andre symbolet ved siden av det som er vist ovenfor.

Avslør svar Skjul svar

Merknader:

Det kan være en god ide å til og med tegne skjematiske diagrammer for elevene dine ved hjelp av "andre" motstandssymbolet, slik at de ikke blir overrasket når de ser dette symbolet i reelle skjemaer. Bare vær sikker på å forbli konsekvent i symbolikken din i hvert diagram: Bland aldri de to forskjellige symbolene i samme skjema!

Spørsmål 3

En primitiv motstand kan dannes ved å tegne en tykk linje på et stykke papir ved hjelp av en blyant (ikke en blekkpenn!):

Hvordan kan den elektriske motstanden til dette endepunktet økes "# 3"> Gi svar på svar Skjul svar

Den elektriske motstanden til et blyantmerke kan økes ved å øke lengden. Det kan bli redusert ved å øke bredden.

Merknader:

Å lage en motstand på papir ved hjelp av en blyant er et veldig enkelt eksperiment å utføre, hvis motstand kan måles med et ohmmeter. Jeg anbefaler sterkt dette som et opplæring i klasserommet!

Spørsmål 4

Når en motstand utfører elektrisk strøm, øker temperaturen. Forklar hvordan dette fenomenet er viktig for anvendelsen av motstander i elektriske kretser. Med andre ord, hvorfor ville vi bryr oss om at en motstands temperatur øker?

Også, hva betyr dette om tekniske karakteristikker av motstander? Bortsett fra å ha en bestemt motstandsbedømmelse (dvs. et visst antall ohm ), hvilken annen vurdering er viktig for riktig utvalg av motstander i elektriske kretser?

Avslør svar Skjul svar

Oppvarmingseffekten av elektrisitet gjennom en motstand er betydelig fordi denne motstanden kan bli skadet av for høy temperatur. For å unngå skade må motstandene velges for å kunne motstå en viss oppvarming.

Merknader:

Studentene må forstå at motstand alene ikke fullt ut dikterer valg av motstand for elektrisk service. Unnlatelse av å ta hensyn til dissipasjonsverdiene til en motstand kan resultere i katastrofale feil!

Et godt oppfølgingsspørsmål til dette er å spørre hva måleenheten er for denne typen termisk vurdering.

Spørsmål 5

Mange motstander har sin elektriske motstand vist av et sett med fargekoder, eller "bånd", trykt rundt omkretsen. En standard fargekode forbinder hver farge med et bestemt desimalciffer (0 til 9). Tilknytt hver av de følgende sifrene med sin respektive farge:

0 =
1 =
2 =
3 =
4 =
5 =
6 =
7 =
8 =
9 =
Avslør svar Skjul svar

0 = Sort
1 = brun
2 = Rød
3 = Orange
4 = gul
5 = Grønn
6 = Blå
7 = Violett
8 = Grå
9 = Hvit

Merknader:

Flere limericks er oppfunnet for å huske denne fargekoden, de fleste av dem "politisk feil". Jeg utfordrer ofte elevene til å finne sine egne limericks for å huske denne fargekoden, og skjerm de upassende kreasjonene fra generell klassebeskrivelse.

Spørsmål 6

Følg de følgende "4-bånd" motstandene, deres fargekoder og tilhørende motstandsverdier (merk at det siste fargebåndet utelates, da det handler om presisjon og ikke nominell verdi):

Hvilke mønstre merker du mellom fargekodene (gitt som tre bokstavsforkortelser, for å unngå fortolkningsfeil som skyldes variasjoner i utskriftskvalitet), motstandsverdiene og de fysiske størrelsene til motstandene "# 6"> Gi svar svar Skjul svar

De tre første fargebåndene for alle disse firebåndsmodstandene angir henholdsvis to siffer og en "multiplikator" -verdi. Fysisk størrelse har ingen relasjon til motstand.

Oppfølgingsspørsmål: Hva representerer den fysiske størrelsen på en motstand, om ikke motstand?

Merknader:

Den vanlige måten å lære elevene motstandsfargeteksten er å vise dem koden først, så vis dem noen motstander. Her er sekvensen reversert: vis elevene noen motstander, og få dem til å finne ut koden. En viktig kognitiv ferdighet er evnen til å oppdage og anvende mønstre i datasett. Øvelser som dette bidrar til å bygge den ferdigheten.

Les mer om motstands fargekoder.

Spørsmål 7

Hva representerer det siste fargebåndet på en fargekodet motstand?

Avslør svar Skjul svar

Det er mer enn ett svar på dette spørsmålet! På noen motstander representerer det siste bandet toleransen (også kjent som presisjon ) for den motstanden, uttrykt som en prosentandel. På andre motstander representerer det siste båndet en pålitelighetsgrad for den motstanden.

Merknader:

Dette spørsmålet er formulert enkelt og direkte nok til at elevene kanskje tror at det bare er ett riktig svar. Men ved å gjøre noen undersøkelser bør de oppdage at det er mer involvert enn ett enkelt svar kan omfatte! Diskuter med studentene dine de forskjellige fargekodetyper, og hvilke applikasjoner man kan finne motstander med "pålitelighet" fargekoder i.

Når det gjelder presisjon, er ingenting i livet perfekt. Fraværet av perfekt nøyaktighet betyr imidlertid ikke nødvendigvis total usikkerhet. I vitenskap er det spesielt viktig at alle data er kvalifisert ved en presisjonserklæring (eller toleranse). Studentene dine kan være kjent med "feilmarginer" angitt for meningsmålinger. Med motstander er denne "feilmarginen" (uttrykk for usikkerhet) uttrykkelig gitt i form av et eget fargebånd.

Spørsmål 8

Bestem de nominelle motstandsverdiene til disse motstandene, gitt deres bandfarger, og uttrykk også tillatt toleranse i ohm.

For eksempel vil en 25 kΩ motstand med en toleranse på 10% ha en tillatt toleranse på +/- 2, 5 kΩ.

• Rød, Org, Blu, Gld =
• Brn, Blk, Grn, Sil =
• Blu, Blk, Brn, Gld =
• Yel, Vio, Rød, Sil =
• Grn, Brn, Yel =
• Wht, Blu, Blk, Sil =
• Gry, Grn, Org, Gld =
• Org, Org, Gld =
• Vio, Rød, Sil, Gld =
• Brn, Rød, Blk, Sil =
Avslør svar Skjul svar

• Rød, 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, Rød, 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, Rød, Sil, Gld = 0, 72 Ω, +/- 0, 036 Ω
• Brn, Rød, Blk, Sil = 12 Ω, +/- 1, 2 Ω

Merknader:

Dette spørsmålet tjener som en god gjennomgang for de matematiske konseptene av vitenskapelig notasjon og prosenter. Utfordre elevene dine til å utføre all matte uten å bruke en kalkulator, og uten å skrive noe!

Spørsmål 9

Vær oppmerksom på følgende 5-bånds presisjonsmotstand, deres fargekoder og tilhørende motstandsverdier (merk at det siste fargebåndet utelates, da det handler om presisjon og ikke nominell verdi):

Hvilke mønstre merker du mellom fargekodene (gitt som tre bokstavsforkortelser, for å unngå fortolkningsfeil som skyldes variasjoner i utskriftskvaliteten) og motstandsverdiene for hver motstand "# 9"> Gi svar svar Skjul svar

De tre første fargebåndene for presisjons 5-bånd motstander angir henholdsvis tre siffer og en "multiplikator" -verdi. En fem-bånds fargekode er nødvendig for å uttrykke motstand med et større antall signifikante sifre enn en firebånds kode.

Merknader:

Den vanlige måten å lære elevene motstandsfargeteksten er å vise dem koden først, så vis dem noen motstander. Her er sekvensen reversert: vis elevene noen motstander, og få dem til å finne ut koden. En viktig kognitiv ferdighet er evnen til å oppdage og anvende mønstre i datasett. Øvelser som dette bidrar til å bygge den ferdigheten.

Det skal bemerkes at det også er en 5-bånds fargekode for ikke-presisjon motstander, med de fire første båndene som tjener samme formål som i en 4-bånds kode, det ekstra båndet som viser motstandsikkerhet. Denne ordningen ble utviklet for militære formål og ses sjelden i sivile kretser.

Spørsmål 10

Bestem om følgende motstander måler innenfor det motstandsområdet som er angitt av deres fargekoder:

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

Anta at alle fembåndsmotstandene som er oppført her, bruker presisjonsfargekoden i motsetning til den militære 5-båndskoden der det femte bandet indikerer motstandsikkerhet.

Avslør svar Skjul svar

• (Org, Org, Rød, Blk, Blu) Målt motstand = 332, 5 Ω Innen toleranse
• (Brn, Blk, Blk, Gld, Rød) Målt motstand = 9, 7 Ω Uten toleranse!
• (Blu, Vio, Brn, Red, Grn) Målt motstand = 67, 43 kΩ Innen toleranse
• (Rød, Wht, Grn, Yel, Vio) Målt motstand = 2, 949 MΩ Innen toleranse
• (Yel, Vio, Org, Gld) Målt motstand = 44, 68 kΩ Innen toleranse
• (Gry, Rød, Brn, Sil) Målt motstand = 905 Ω Uten toleranse!
• (Grn, Blu, Gld) Målt motstand = 6, 73 Ω Ut av toleranse!
• (Vio, Brn, Rød, Gld, Brn) Målt motstand = 70, 82 Ω Innen toleranse
• (Wht, Org, Blu, Brn, Grn) Målt motstand = 9, 38 kΩ Innen toleranse
• (Rød, Blk, Wht, Grn, Vio) Målt motstand = 20, 86 MΩ Uten toleranse!

Merknader:

Dette spørsmålet tjener som en god gjennomgang for de matematiske konseptene av vitenskapelig notasjon og prosenter. De må beregne det tillatte området motstandsverdier for hver motstand for å avgjøre hvorvidt den målte verdien faller innenfor dette området.

Spørsmål 11

Finn en eller to virkelige motstander og ta med deg til klassen for å diskutere. Identifiser så mye informasjon som mulig om motstandene dine før diskusjonen:

• Motstand (ideell)
• Motstand (faktisk)
• Effektvurdering
• Type (karbonblanding, metallfilm, trådsår, etc.)
Avslør svar Skjul svar

Hvis mulig, finn produsentens dataark for komponentene dine (eller i hvert fall et dataark for en lignende komponent) for å diskutere med klassekameratene dine.

Vær forberedt på å bevise motstanden til motstandene dine i klassen, ved å bruke et multimeter!

Merknader:

Formålet med dette spørsmålet er å få elevene til å kinestetisk samhandle med emnet. Det kan virke dumt å få elevene til å delta i en "show and tell" -øvelse, men jeg har funnet ut at aktiviteter som dette i stor grad hjelper noen studenter. For de elevene som er kinestetiske i naturen, er det en stor hjelp å faktisk røre virkelige komponenter mens de lærer om deres funksjon. Selvfølgelig gir dette spørsmålet også en utmerket mulighet for å praktisere tolkning av fargekoder og / eller komponentmarkeringer, bruk et multimeter, tilgangsdatablad, etc.

  • ← Forrige regneark

  • Regneark Indeks

  • Neste regneark →