Інформація для вчителів
Застосування
Схема досліду
Електрична напруга - основна величина в електротехніці. Напруга характеризує джерело струму. Що вища напруга, то більша сила струму, яка з неї випливає.
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Учні мають бути обізнані з деталями простого електричного кола і з тим, як окремі деталі взаємодіють між собою.
Принцип
Напругу між двома точками означено так:
і її можна обчислити за законом Ома з опору і сили струму .
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
Після того як учні ознайомилися з поняттям електричної напруги та її одиницею, вони мають дізнатися, на що треба зважати під час вимірювань. Крім того, вони мають усвідомити, що для належної роботи електричного приладу потрібна його номінальна напруга.
Завдання
Учні складають просте електричне коло з лампою розжарювання і ознайомлюються з вимірюванням електричної напруги.
У зв'язку з цим дослідом можна також ввести поняття робочої напруги. Крім того, слід зважати на те, що червоні й сині з'єднувальні проводи за домовленістю приєднують відповідно до + і -.
Додатковий вміст
Доступний додатковий вміст
Цей дослід можна розширити вмістом доповненої реальності!
Із застосунком PHYWE AR і датчиками Cobra SMARTsense ви вимірюєте наживо в доповненій реальності – бездротово та інтуїтивно.
Реальні значення зливаються в реальному часі з віртуальними сценами
і роблять природничі науки наочними та
відчутними на межі предметів.
Небезпечне стає безпечним, абстрактне - відчутним
а невидиме - видимим, задля безпечного,
захопливого і тривкого результату навчання.
Докладніше - натисніть
тут або скануйте QR-код.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Для роботи електричних приладів, як-от смартфона, потрібен струм. Щоб струм міг текти, має бути нерівновага електричного заряду: має бути створена електрична напруга. У нашому повсякденні цю напругу створюють електростанції, і вона надходить лініями електропередачі до розеток.
У цьому досліді ти досліджуватимеш електричну напругу і навчишся, як її вимірювати.
Лінії високої напруги
Завдання
Склади просте електричне коло з лампою розжарювання і ознайомся з тим, як вимірюють електричні напруги.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | З'єднувальний, прямий, модуль SB | 05601-01 | 2 |
| 2 | З'єднувальний, кутовий, модуль SB | 05601-02 | 2 |
| 3 | З'єднувальний, кутовий з роз'ємом, модуль SB | 05601-12 | 2 |
| 4 | З'єднувальний, прямий з роз'ємом, модуль SB | 05601-11 | 1 |
| 5 | З'єднувальний, розімкнутий, модуль SB | 05601-04 | 1 |
| 6 | Вимикач вкл./викл., модуль SB | 05602-01 | 1 |
| 7 | Патрон для лампи розжарювання Е 10, модуль SB | 05604-00 | 1 |
| 8 | З'єднувальний провідник, 250 мм, червоний | 07360-01 | 1 |
| 9 | З'єднувальний провідник, 250 мм, синій | 07360-04 | 1 |
| 10 | З'єднувальний провідник, 500 мм, червоний | 07361-01 | 1 |
| 11 | З'єднувальний провідник, 500 мм, синій | 07361-04 | 1 |
| 12 | Лампи розжарювання 4 В/ 0,04 A, E10, 10 шт. | 06154-03 | 1 |
| 13 | Лампа розжарювання, 6 В/0,5 А, E10, 10 шт. | 35673-03 | 1 |
| 14 | Лампи розжарювання 12 В/ 0,1 A, E10, 10 шт. | 07505-03 | 1 |
| 15 | Cobra SMARTsense Voltage - Датчик для вимірювання електричної напруги ± 30 В (Bluetooth + USB) | 12901-01 | 1 |
| 16 | PHYWE Джерело живлення пост. струм: 0...12 В, 2 A / змін. струм: 6 В, 12 В, 5 A | 13506-93 | 1 |
Складання (1/4)
Для вимірювання датчиками Cobra SMARTsense потрібен PHYWE measureAPP. Застосунок можна безкоштовно завантажити у відповідному магазині застосунків (QR-коди див. нижче). Перед запуском застосунку перевір, чи ввімкнено на твоєму пристрої (смартфон, планшет, настільний ПК) Bluetooth.
iOS
Android
Windows
Складання (2/4)
- Зберіть електричне коло за схемою, як показано на рисунку.
Складання (3/4)
- З'єднай блок живлення і датчик Cobra SMARTsense-Voltage зі своїм електричним колом, як показано на рисунку.
- Приєднай при цьому червоний з'єднувальний провід до роз'єму блока живлення, позначеного , а синій з'єднувальний провід - до роз'єму, позначеного .
Складання (4/4)
- Вкрути в патрон лампу розжарювання, розраховану на номінальну напругу 4 В. Вимикач при цьому спочатку ще розімкнений.
- Поверни регулятор напруги на блоці живлення на 0 В.
- Для сили струму, яку треба встановити на блоці живлення, орієнтуйся на обмеження струму, вказане на лампі.
- Увімкни блок живлення і за потреби відкоригуй силу струму.
Виконання (1/5)
- Увімкни датчик SMARTsense-Voltage, довше натиснувши кнопку ввімкнення, і переконайся, що планшет може з'єднуватися з пристроями Bluetooth.
- Відкрий застосунок PHYWE measure App і вибери датчик "Voltage".
- Після кожного з наступних вимірювань його можна зберегти. Для подальшого аналізу збережене вимірювання будь-коли можна знову відкрити в розділі "Мої вимірювання".
Виконання (2/5)
- Замкни вимикачем електричне коло і повільно підвищ напругу на блоці живлення обертанням ручки до 4 В (за шкалою на блоці живлення).
Зчитай напругу , яка прикладена до лампи розжарювання, і запиши результат вимірювання в протокол.
Напруга на блоці живлення й далі лишається встановленою на 4 В:
- Викрути лампу розжарювання на 4 В і заміни її лампою розжарювання на 6 В. Поспостерігай для порівняння за яскравістю лампи розжарювання.
- Встанови тепер напругу на блоці живлення на 6 В, виміряй напругу ще раз і запиши результат вимірювання в протокол.
Виконання (3/5)
Виконання (3/5)
- Напруга на блоці живлення й далі лишається 6 В:
- Вкрути лампу розжарювання на 12 В і поспостерігай за яскравістю лампи.
- Встановити напругу на блоці живлення на 12 В, знову виміряти і записати результат вимірювання.
Джерело живлення з регульованою напругою 12 В
Виконання (4/5)
- Приєднай тепер вимірювальний прилад до електричного кола паралельно до з'єднувального модуля, як показано на рисунку.
- Поспостерігай за результатом вимірювання і станом лампи розжарювання.
Виконання (5/5)
- Вийми прямий з'єднувальний модуль між виводами вимірювального приладу.
- Поспостерігай ще раз за результатом вимірювання на вольтметрі і станом лампи розжарювання.
- Встанови на блоці живлення 0 В і вимкни його.
Протокол
Таблиця
Внеси для кожної частини досліду відповідний результат вимірювання напруги на лампі .
Вимірювання
1 4
2 6
3 12
Крива напруги при повільному підвищенні напруги до 4 В.
Завдання 1
Питання
Питання
Завдання 2
Вставте слова у правильні місця. ____ не можна вмикати в електричне коло ____. Його треба вмикати ____ до приладу, на якому потрібно виміряти ____.
Напруга при переході від послідовного до паралельного з'єднання.
Завдання 3
Вставте слова у правильні місця. При вимірюванні напруги треба зважати на те, щоб: вольтметр було ввімкнено ____, його виводи були правильно вибрані і тим самим було дотримано правильну ____, а при виборі діапазону вимірювання було встановлено наявний ____.