Інформація для викладачів
Опис
Експериментальна установка
Неможливо уявити сучасну техніку без діодів через їхню властивість пропускати струм лише в одному напрямку, блокуючи його з усіх інших напрямків.
В цьому експерименті досліджено, наскільки сонячний елемент може виконувати роль діода в електричному колі.
Додаткова інформація для викладачів (1/2)
Попередні знання
Учні мають набути свій перший експериментальний досвід роботи з джерелом живлення.
Принцип
На сонячний елемент подається постійна напруга, і за допомогою лампочки перевіряється, чи протікає електричний струм. Після цього полярність напруги змінюється на протилежну.
Додаткова інформація для викладачів (2/2)
Мета навчання
У цьому експерименті учні досліджують роботу неосвітленого сонячного елемента.
Завдання
Розташуйте сонячний елемент на столі білою стороною догори і спостерігайте за тим, що відбувається при двох можливих режимах полярності кола постійного струму.
Інструкції з техніки безпеки
До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Внутрішня частина процесора
Діоди зустрічаються практично у всіх сучасних електричних схемах, будь то мобільні телефони, мікропроцесори чи електронні пристрої.
Вони застосовуються для регулювання напрямку струму, дозволяючи йому протікати лише в одному напрямку і блокуючи будь-які інші напрямки струму.
Але як працюють діоди і чи можна змоделювати той самий ефект за допомогою інших компонентів, таких як сонячна батарея?
Завдання
Розташуйте сонячний елемент на столі білою стороною догори і спостерігайте за тим, що відбувається при двох можливих режимах полярності кола постійного струму.
Експериментальна установка
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | З'єднувальний, кутовий, модуль SB | 05601-02 | 4 |
| 2 | З'єднувальний, розімкнутий, модуль SB | 05601-04 | 2 |
| 3 | Патрон для лампи розжарювання Е 10, модуль SB | 05604-00 | 1 |
| 4 | З'єднувальний, прямий, модуль SB | 05601-01 | 1 |
| 5 | Лампи розжарювання 4 В/ 0,04 A, E10, 10 шт. | 06154-03 | 1 |
| 6 | Сонячний елемент (3,3x6,5) см, зі штепсельними вилками, 0,5 В, 330 мА | 06752-09 | 1 |
| 7 | З'єднувальний провідник, 250 мм, червоний | 07360-01 | 1 |
| 8 | З'єднувальний провідник, 250 мм, синій | 07360-04 | 1 |
| 9 | PHYWE Джерело живлення пост. струм: 0...12 В, 2 A / змін. струм: 6 В, 12 В, 5 A | 13506-93 | 1 |
Підготовка
Експеримент 1
Зберіть схему, як показано на рисунку вище і розташуйте сонячний елемент на столі білою стороною догори.
Встановіть напругу на блоці живлення на 0 В.
Уважно стежте за тим, який провідник підключено до якої клеми.
Експеримент 2
Побудуйте електричне коло, як показано на рисунку нижче.
Змініть полярність підключення проводів до блоку живлення на протилежне порівняно з першим експериментом.
Виконання роботи
Повільно регулюйте напругу
Експеримент 1
Повільно повертайте ручку регулювання напруги на 5 В і спостерігайте за лампою.
Запишіть свої спостереження. Зменшіть напругу до 0 В і вимкніть джерело живлення.
Експеримент 2
Поміняйте місцями провідники, під`єднані до блоку живлення. Увімкніть блок живлення.
Повторіть експеримент і запишіть свої спостереження.
Протокол
Завдання 1
Питання
Завдання 2
Вставте слова в тексті в потрібне місце Якщо поміняти місцями підключення ____, лампочка перестане світитися. Це можна пояснити тим, що сонячний елемент - це, по суті, ____. Поміняти місцями провідники вручну еквівалентно зміні орієнтації діода в ____. Однак, оскільки ____ не було змінено, діод більше не пропускає струм, а блокує його.
Завдання 3
Питання
Питання