ΤΙΤΛΟΣ: Συνδεσμολογία αντιστάσεων σε σειρά (θεωρία και εφαρμογή).
Εμπλεκόμενες
γνωστικές περιοχές:
1.
Μελέτη του
σχεδίου έργου.
2.
Γνώση στα
ηλεκτρολογικά κυκλώματα.
3.
Γνώση στον
σωστό χειρισμό των ηλεκτρολογικών οργάνων.
4.
Γνώση στον
σωστό χειρισμό των ηλεκτρολογικών υλικών.
5.
Κατασκευή της
άσκησης.
Τάξεις (ή
ηλικιακές ομάδες) στις οποίες απευθύνεται:
Β΄ τάξη ημερησίων
& νυκτερινών ΕΠΑ.Λ. στις ειδικότητες των : Ηλεκτρολόγων, Ηλεκτρονικών & Μηχανολόγων
Προϋπάρχουσες
γνώσεις και αντιλήψεις των μαθητών:
Στα
προηγούμενα μαθήματα μάθατε για τις αντιστάσεις και την παράλληλη συνδεσμολογία
τους.
Επίσης μάθατε
να κάνετε μετρήσεις με το βολτόμετρο, αμπερόμετρο και ωμόμετρο και γενικός την
χρήση του πολύμετρου.
Ψηφιακοί
πόροι και εργαλεία:
3.
Ηλεκτρικές
Μετρήσεις (θεωρία & εφαρμογή) Βασ. Μπιτζιώνη (σελ. 51-55)
4. Ηλεκτρολογικό Εργαστήριο
Τ.Ε.Ε. Α΄ Τάξη/1ος Κύκλος https://www.dropbox.com/sh/phkst644dc1h50u/AAB-qkSdV2PEYR84nnKC_ctSa/ELEKTROLOGIKO_ERGASTIRIO_A/KEF06.PDF?dl=0 (σελ. 75-81)
Σύντομη
περιγραφή / Βασική ιδέα / Διάρκεια:
Η συνδεσμολογία αντιστάσεων σε σειρά, σε αντίθεση με την συνδεσμολογία
παράλληλα, βλέπετε πως στο τέλος της πρώτης αντίστασης συνδέουμε την αρχή της
δεύτερης, στο τέλος της δεύτερης την αρχή της τρίτης κ.ο.κ.
Η βασική ιδέα
είναι η επαλήθευση των ιδιοτήτων των αντιστάσεων που είναι συνδεδεμένες σε
σειρά (από την θεωρία στην πράξη).
Διάρκεια της
άσκησης 2 ώρες. ( 90΄)
Περιγραφή του σεναρίου:
Σύμφωνα με το δεύτερο κανόνα του Κίρχωφ, (που
μάθατε σε προηγούμενο μάθημα) το άθροισμα των τάσεων από αντιστάσεις είναι ίσο
με την τάση που εφαρμόζεται στα άκρα του συνόλου των αντιστάσεων. Εδώ βλέπουμε πως η τάση είναι
διαφορετική σε κάθε αντίσταση (εκτός και αν όλες οι αντιστάσεις είναι ίδιες σε
Ω. Χρόνος θεωρίας 15΄
Δραστηριότητα 1η.
Η ισοδύναμη τάση
της πηγής είναι ίση με το άθροισμα όλων των τάσεων των αντιστάσεων του
κυκλώματος.
Άρα έχουμε: Uολ=U1+U2+U3+……. Uν σε V, καταγραφή της απάντησης στις
έμμεσες μετρήσεις του φύλλου εργασίας.
Μέτρηση με
βολτόμετρο των παραπάνω τάσεων και καταγραφή στις άμεσες μετρήσεις του φύλλου
εργασίας. Χρόνος 10΄
Δραστηριότητα 2η.
Η ένταση
είναι ίδια σε όλες τις αντιστάσεις.
Άρα έχουμε:
Ιολ=Ι1=Ι2=Ι3=……Ιν σε Α, καταγραφή της απάντησης στις έμμεσες μετρήσεις του
φύλλου εργασίας.
Μέτρηση με
αμπερόμετρο των παραπάνω εντάσεων και καταγραφή στις άμεσες μετρήσεις του
φύλλου εργασίας. Χρόνος 10΄
Δραστηριότητα 3η.
Η ισοδύναμη
αντίσταση είναι ίση με το άθροισμα όλων των αντιστάσεων του κυκλώματος μας.
Άρα έχουμε: Rολ=R1+R2+R3+…… Rν σε Ω, καταγραφή της απάντησης
στις έμμεσες μετρήσεις του φύλλου εργασίας.
Μέτρηση με
ωμόμετρο των παραπάνω αντιστάσεων και καταγραφή στις άμεσες μετρήσεις του
φύλλου εργασίας. Χρόνος 10΄
Την εφαρμογή
της την βλέπετε στα λαμπάκια των χριστουγεννιάτικων δένδρων. Στην παραπάνω
συνδεσμολογία θα δείτε, όταν καταστραφεί έστω και μία αντίσταση (καεί) δεν
λειτουργεί το κύκλωμα στο σύνολο του. (όχι στα Led)
Οργάνωση τάξης και
απαιτούμενη υλικοτεχνική υποδομή, προαπαιτούμενα
Το παραπάνω εργαστήριο
διεξάγετε στο εργαστήριο ηλεκτρολογίας, σε 10 ομάδες των 2 μαθητών.
Κάθε ομάδα παίρνει ένα
ράστερ, τρείς αντιστάσεις με τιμές 56Ω, 100Ω & 120Ω, ένα πολύμετρο, αγωγούς
για τις συνδεσμολογίες, και το φύλλο εργασίας.
Καταγράφουμε
τις ενδείξεις σε πίνακα που υπάρχει στο φύλλο εργασίας (άμεση) και τις
επαληθεύουμε με τους τύπους που μάθαμε (έμμεσα).
Στόχοι / αναμενόμενα αποτελέσματα
1. Η εξοικείωση του μαθητή να κατασκευάσει και να
κάνει μετρήσεις των τάσεων, εντάσεων και αντιστάσεων σε ένα κύκλωμα αντιστάσεως
σε σειρά.
2. Να πραγματοποιεί τις αντίστοιχες μετρήσεις
χρησιμοποιώντας το πολύμετρο ως βολτόμετρο, αμπερόμετρο και ωμόμετρο.
3. Να αναγνωρίζει μία συνδεσμολογία ηλεκτρικών
καταναλωτών (αντιστάσεων) σε σειρά.
Το αναμενόμενο αποτέλεσμα, είναι να πραγματοποιεί
άμεσα με το πολύμετρο και να επαληθεύει έμμεσα με τους τύπους τις μετρήσεις που
έχετε πραγματοποίηση.
Πρόσθετες πληροφορίες
Η επόμενη άσκηση είναι η
μικτή συνδεσμολογία, οπότε θα χρησιμοποιήσουμε ταυτόχρονα και τις δύο
συνδεσμολογίες που μάθαμε (παράλληλη και σε σειρά).
Μεγάλη προσοχή στην συνδεσμολογία του πολύμετρου, (αναλόγως
με την μέτρηση που πραγματοποιείτε) ώστε να μην καταστραφεί.
Φύλλο εργασίας
Άσκηση: Συνδεσμολογία αντιστάσεων σε σειρά.
Να πραγματοποιήσετε την παρακάτω συνδεσμολογία πάνω στα αντίστοιχα
κιβώτια αντιστάσεων του εργαστηρίου. Κάθε ομάδα θα πάρει ένα κιβώτιο
αντιστάσεων και κατασκευάζει την συνδεσμολογία όπως το παρακάτω σχέδιο
έργου. Αυτό αποτελείται από τρείς αντιστάσεις σε σειρά (R1-R2-R3), πηγή
D.C. (A+ B-), ένα διακόπτη (Δ), ένα αμπερόμετρο (Α), και τέσσερα βολτόμετρα (V
για το Vολ, V1 για την μέτρηση τάσης στην R1, V2 για την μέτρηση τάσης στην R2,
V3 για την μέτρηση τάσης στην R3)
Σχέδιο έργου
Τύποι
Τους τύπους που θα χρησιμοποιήσετε για την επαλήθευση των μετρήσεων σας
(έμμεση μέτρηση) είναι οι παρακάτω:
Uολ= U1+U2+U3+……..Uν Ιολ=Ι1=Ι2=Ι3=………Ιν Rολ= R1+R2+R3+………Rν
Όργανα και υλικά
Κιβώτιο αντιστάσεων https://www.why.gr/, πέντε πολύμετρα https://www.google.gr , αγωγοί σύνδεσης http://www.deepnet.gr
Καταγράφουμε
τις μετρήσεις που πραγματοποιούμε με τα πολύμετρα στον παρακάτω πίνακα
(άμεσες). Λύνουμε ως προς τους τύπους κα καταγράφουμε στον παρακάτω
πίνακα (έμμεσες).
Μετρήσεις έμμεσες
Τάση (V) U=I*R
|
Ένταση (Α)I=U/R
|
Αντίσταση(Ω)R=U/I
|
U1=
|
I1=
|
R1=
|
U2=
|
I2=
|
R2=
|
U3=
|
I3=
|
R3=
|
Uol=
|
Iol=
|
Rol=
|
Μετρήσεις άμεσες
|
||
U1=
|
I1=
|
R1=
|
U2=
|
I2=
|
R2=
|
U3=
|
I3=
|
R3=
|
Uol=
|
Iol=
|
Rol=
|
Χρόνος 45΄ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου