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Versorgen Sie eine Spannung mit Batterien

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Versorgen Sie eine Spannung mit Batterien

Versorgen Sie eine Spannung mit Batterien

Die folgenden Informationen sind eine Einzelstunde in einem größeren Projekt. Weitere große Projekte hier.

Zurück zur vorherigen Lektion: Slow Down Strom mit Widerständen

Unterrichtsübersicht:

Jetzt lernen wir Batterien und Spannung!

Schritt 1: Einführung

In dieser Lektion werden wir das Konzept der Spannung einführen: eine Energiequelle, die es ermöglicht, dass Strom um einen Stromkreis fließt. Diese Lektion wird das Multimeter wieder verwenden.

In den vorherigen Lektionen haben wir darüber nachgedacht, dass sich ein Schaltkreis ähnlich wie in der Stadt herumtreibt. Um zu bewegen, braucht Strom eine Quelle von Energie, die es eine Push-Art wie das Gas in Ihrem Auto gibt. In unseren Schaltkreisen wird dieser Schub von der Batterie geliefert.

Fahren Sie mit dem nächsten Schritt für eine weitere Spannungsanalyse fort: eine Treppe.

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Schritt 2: Hinuntergehen einer Spannungstiefe

Versorgen Sie eine Spannung mit Batterien

Stellen Sie sich vor, Sie stehen an der Spitze einer Treppe und legen Sie einen Ball zu Ihren Füßen. Geben Sie ihm einen kleinen Stoß. Der Ball würde die Treppe herunterrollen! Um wieder an die Spitze der Treppe zu gelangen, muss man etwas Energie verbrauchen, z. B. das Versenden eines Fahrstuhls oder einen Freund, der ihn zu sich werfen kann.

Die Spannung für Ihre Schaltung tut das Gleiche. Gegenwärtige Bewegungen von den Punkten der hohen Spannung (die Oberseite der Treppe) zu den Punkten der niedrigen Spannung (die Unterseite der Treppe).

In einem Stromkreis können Sie denken, dass die Oberseite der Treppe der positive Anschluss der Batterie ist. Wenn Strom durch den Stromkreis fließt, versucht er, das Erdgeschoss in der einfachsten Weise zu erreichen. Jedes Bauteil, dem es begegnet, ist ein Schritt im Treppenhaus bei einer niedrigeren Spannung. Tatsächlich wird das negative Ende der Batterie - mit Nullspannung - eigentlich "Ground" genannt.

Im nächsten Schritt messen Sie die "Höhe", die jede Batterie in unserer Bibliothek bereitstellen kann.

Schritt 3: Messspannung

Die Spannung wird quasi oder "parallel" mit einer Komponente gemessen. Sie messen einen Spannungsabfall oder eine Höhenänderung von einer Seite einer Komponente zur anderen.

In diesem Schritt messen Sie den Spannungsabfall an den Klemmen der Batterien, die wir uns zur Verfügung haben.

Münzzellenbatterie: 3 Volt AA Batterie: 1.5 Volt 9V Batterie: 9 Volt

  1. Öffnen Sie die Komponentenbibliothek, indem Sie die Komponenten + Taste drücken
  2. Suchen Sie das Multimeter-Werkzeug, das wie ein gelbes Kästchen aussieht, und ziehen Sie es in die Arbeitsebene
  3. Ausblenden der Komponentenbibliothek.
  4. Positionieren Sie das Multimeter über die 9V Batterie
  5. Bewegen Sie den Cursor über die Klemmen des Multimeters, um herauszufinden, welches Terminal positiv (rot) und negativ (schwarz) ist.
  6. Schließen Sie ein Kabel vom Pluspol des Multimeters an den Pluspol der Batterie an.
  7. Verbinden Sie einen zweiten Draht vom Minuspol des Multimeters mit dem Minuspol der Batterie.
  8. Stellen Sie sicher, dass sich das Multimeter im Spannungsmodus befindet, indem Sie es markieren und "Spannung" aus dem Dropdown-Menü wählen.
  9. Simulieren Sie die Schaltung! Wie hoch ist die Spannung?
  10. Bevor Sie auf den nächsten Schritt, versuchen Sie den gleichen Prozess mit der Münze Zelle und AA-Batterien. Was sind die Spannungswerte?

Schritt 4: Hinzufügen von Spannungen (Teil 1)

Versorgen Sie eine Spannung mit Batterien

Was, wenn 9V ist nicht hoch genug Spannung für Ihre Schaltung? Um die Gesamtspannung der Schaltung zu erhöhen, können Sie Batterien in Serie zusammenfügen.

Sie können es mit zwei AA-Batterien in Serie versuchen.

Spannungen addieren sich einfach in Serie. 1,5 V + 1,5 V = 3 V

Wenn Sie mehr Batterien haben, fügen sie hinzu: V1 + V2 + V3 ...

  1. Kopieren Sie die AA-Batterie, indem Sie sie markieren und die Steuerung oder Befehl-C auf Ihrer Tastatur eingeben.
  2. Drehen Sie die neue Batterie so, dass das + Ende nach unten zeigt, indem Sie die Taste r drücken.
  3. Verbinden Sie die unteren Klemmen mit einem Draht.
  4. Schließen Sie die Klemmen des Multimeters an die oberen Klemmen der Batterien an und passen Sie die positiven und negativen Klemmen zusammen an.
  5. Simulieren Sie die Schaltung. Wie hoch ist die Spannung?

Schritt 5: Hinzufügen von Spannungen (Teil 2)

Versorgen Sie eine Spannung mit Batterien

In diesem Schritt schauen wir in die Batterie.

Wie viele AA-Batterien müssen hinzugefügt werden, um eine 9V-Batterie zu erstellen? (Siehe Hinweis)

Wenn Sie in eine 9V-Batterie suchen, ist dies tatsächlich, wie die Batterie zusammengesetzt ist. Sechs 1,5 V Batterien oder "Zellen" werden in Serie geschaltet, um bis zu 9 Volt zu addieren. In der Tat sieht das Symbol für eine 9V-Batterie viel wie ein Stapel von Zellen:

  1. Kopieren Sie die AA-Batterie, indem Sie sie markieren und die Steuerung oder Befehl-C auf Ihrer Tastatur eingeben.
  2. Drehen Sie die neue Batterie so, dass das + Ende nach unten zeigt, indem Sie die Taste r drücken.
  3. Verbinden Sie die unteren Klemmen mit einem Draht.
  4. Schließen Sie die Klemmen des Multimeters an die oberen Klemmen der Batterien an und passen Sie die positiven und negativen Klemmen zusammen an.
  5. Simulieren Sie die Schaltung. Wie hoch ist die Spannung?

Schritt 6: Wie können Sie eine benutzerdefinierte Spannungsquelle?

Sie können verschiedene Arten von Batterien zusammen auch hinzufügen.

Was, wenn Sie im Schaltungssimulator arbeiten, und Ihr Stromkreis erfordert 12 Volt - wie viele verschiedene Möglichkeiten können Sie Batterien zusammen, um 12 Volt zu bekommen? Beginnen Sie mit der 9 V Batterie und fügen Sie sie hinzu. Können Sie es mit nur Münzzellen? (Siehe Hinweis)

In der Zeit, die Sie verbleiben, versuchen Sie, Batterien in Serie in den Simulator und Messung der Spannung.

Herzlichen Glückwunsch zum Lernen einer neuen Funktion des Multimeters! In der nächsten Lektion lernen Sie, wie Sie den Stromfluss in einem Schaltkreis mit den Tasten steuern und steuern können.

Nächste Lektion: Steuerstromfluss mit Knöpfen

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