Een heel eenvoudig circuit

Onderdelen en materialen

• 6 volt batterij
• Gloeilamp van 6 volt
• Jumperdraden
• Broodplank
• Aansluitstrip

Vanaf dit experiment wordt aangenomen dat een multimeter nodig is en zal deze niet worden opgenomen in de vereiste lijst met onderdelen en materialen.

In alle volgende afbeeldingen wordt een digitale multimeter getoond in plaats van een analoge meter, tenzij er een specifieke reden is om een ​​analoge meter te gebruiken.

U wordt aangemoedigd om beide . te gebruiken soorten meters om vertrouwd te raken met de werking van elk in deze experimenten.

Kruisverwijzingen

Lessen in elektrische circuits , Volume 1, hoofdstuk 1:"Basisconcepten van elektriciteit"

Leerdoelen

• Essentiële configuratie nodig om een ​​circuit te maken
• Normale spanningsdalingen in een bedrijfscircuit
• Belang van continuïteit in een circuit
• Werkdefinities van "open" en "korte" circuits
• Broodplankgebruik
• Gebruik klemmenstrook

Schematisch diagram

Illustratie

Een eenvoudig circuit maken

Dit is de eenvoudigste complete schakeling in deze verzameling experimenten:een batterij en een gloeilamp.

Sluit de lamp aan op de batterij zoals weergegeven in de afbeelding, en de lamp zou moeten branden, ervan uitgaande dat de batterij en de lamp beide in goede staat zijn en qua spanning op elkaar zijn afgestemd.

Als er ergens in het circuit een "breuk" (discontinuïteit) is, zal de lamp niet branden. Het doet niet maakt niet uit waar zo'n breuk optreedt!

Veel studenten gaan ervan uit dat, omdat elektronen de negatieve (-) kant van de batterij verlaten en door het circuit naar de positieve (+) kant gaan, de draad die de negatieve pool van de batterij met de lamp verbindt, belangrijker is voor de werking van het circuit dan de andere draad die een retourpad biedt voor elektronen terug naar de batterij. Dit is niet waar!

De spanning in het circuit meten

Gebruik uw multimeter die is ingesteld op het juiste "DC volt" -bereik en meet de spanning over de batterij, over de lamp en over elke jumperdraad.

Maak uzelf vertrouwd met de normale spanningen in een functionerend circuit. "Verbreek" nu het circuit op een bepaald punt en meet de spanning tussen dezelfde reeksen punten opnieuw, waarbij u bovendien de spanning over de onderbreking als volgt meet:

Welke spanningen meten hetzelfde als voorheen? Welke spanningen zijn anders sinds de introductie van de onderbreking?

Hoeveel spanning wordt gemanifesteerd, of gedaald tijdens de pauze?

Wat is de polariteit van de spanningsval over de onderbreking, zoals aangegeven door de meter?

Sluit de jumperdraad opnieuw aan op de lamp en verbreek het circuit op een andere plaats.

Meet alle spannings "dalingen" opnieuw en maak uzelf vertrouwd met de spanningen van een "open" circuit.

Construeer hetzelfde circuit op een breadboard en zorg ervoor dat de lamp en draden zo in het breadboard worden geplaatst dat de continuïteit behouden blijft.

Het hier getoonde voorbeeld is slechts dat:een voorbeeld, niet de alleen manier om een ​​circuit op een breadboard te bouwen:

Gevallen van kortsluiting

Experimenteer met verschillende configuraties op het breadboard en steek de lamp in verschillende gaten.

Als je een situatie tegenkomt waarin de lamp weigert op te lichten en de aansluitdraden warm worden, heb je waarschijnlijk een situatie die bekend staat als een kortsluiting , waarbij een pad met een lagere weerstand dan de lamp de stroom rond de lamp omzeilt, waardoor wordt voorkomen dat er voldoende spanning over de lamp valt om deze te laten branden.

Hier is een voorbeeld van een kortsluiting gemaakt op een breadboard:

Een voorbeeld van een toevallige kortsluiting

Hier is een voorbeeld van een toevallige kortsluiting van het type dat typisch wordt gemaakt door studenten die niet vertrouwd zijn met het gebruik van breadboards:

Hier is geen "kortsluiting" draad aanwezig op het breadboard, maar er is is kortsluiting en de lamp weigert te branden.

Kun je op basis van je begrip van breadboard-gatverbindingen bepalen waar de "kortsluiting" in dit circuit zit?

Tips om kortsluiting te vermijden

Kortsluitingen moeten over het algemeen worden vermeden, omdat ze resulteren in een zeer hoge elektronenstroom, waardoor de draden warm worden en de batterijstroombronnen uitgeput raken.

Als de stroombron groot genoeg is, kan een kortsluiting leiden tot hitte van explosieve proporties, met schade aan de apparatuur en gevaar voor nabijgelegen personeel tot gevolg.

Dit is wat er gebeurt als een boomtak "kortsluiting" maakt over draden op een hoogspanningslijn:de tak, die bestaat uit nat hout, fungeert als een pad met lage weerstand naar elektrische stroom, wat resulteert in hitte en vonken.

U kunt het batterij-/lampcircuit ook op een klemmenstrook bouwen:een stuk isolatiemateriaal met metalen staven en schroeven om draden en componentklemmen aan te bevestigen.

Hier is een voorbeeld van hoe dit circuit op een klemmenstrook kan worden gebouwd:

GERELATEERDE WERKBLAD:

• Eenvoudige schakelingen
• Elementaire circuits