Создание электрической цепи в электронном конструкторе «Знаток»

Бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования «Центр детского творчества» Тарского муниципального района Омской области

Направление: Окружающий мир

Создание электрической цепи в электронном конструкторе «Знаток»

 Исследовательская работа

Выполнил: обучающийся 2-го года (6 лет)

Студии развития дошкольников «Карусель»

Рязанов Илья

Руководитель:

Педагог дополнительного образования

Чугаева Людмила Валентиновна

Тара  2021

Содержание

Введение                                                                                         3

1.                 Что такое электрическая цепь                                               5

2.                 Компоненты электронного конструктора «Знаток»             6

3.                  Сборка цепи «Передача сигнала на расстоянии»                7

Заключение                                                                                    9

Список литературы                                                                        10

Приложения                                                                                   11

Введение

Актуальность исследования

Когда мне было пять лет, то в подарок на Новый год мне Дед Мороз принес электронный конструктор «Знаток». Меня очень заинтересовал подарок и я решил спросить у папы, как он работает и, что можно сделать с помощью конструктора. Папа рассказал, что внутри каждого электрического прибора есть электрическая цепь, которая проводит электрический ток. Так же папа мне объяснил, что с помощью конструктора «Знаток», в котором очень много интересных и незнакомых мне деталей,  я могу сам собрать такую электрическую цепь. И мне, конечно же, очень хотелось это сделать! Я принялся за работу.

Мною был выбран объект исследования: электронный конструктор «Знаток».

Предмет исследования: создание электрической цепи в электронном конструкторе «Знаток».

Цель моей работы – создать свою схему, а затем электрическую цепь на основе электронного конструктора «Знаток».

Гипотеза: я предполагаю, что собирать электрическую цепь, это не только интересно, но важно и полезно.

Задачи:

- узнать, что такое электрическая цепь и из чего она состоит и как работает;

- узнать, возможно ли, создать свою электрическую цепь;

- создать свою электрическую цепь с помощью электронного конструктора «Знаток».

Для решения поставленных задач я использовал следующие методы исследования:

- теоретический анализ учебно-методической литературы по исследуемой теме;

- сбор информации в интернете;

- создание электрической цепи с помощью электронного конструктора «Знаток».

1. Что такое электрическая цепь

Электрическая цепь состоит из источников энергии и ее потребителей.

Источниками электрического тока являются батарейки, аккумуляторы и другие устройства. В качестве источника тока в конструкторе используется от двух до четырёх пальчиковых батареек. Электродвигатели, лампы, плитки, всевозможные электробытовые приборы называют приемниками или потребителями электрической энергии. Потребителями тока в моём конструкторе являются: лампы, резисторы, светодиоды, фоторезистор, терморезистор. Кроме того, в электрическую цепь входят аппараты для включения и отключения всей цепи или отдельных ее участков, измерительных приборов, устройств защиты и других аппаратов. Замыкающими устройствами могут быть выключатели, кнопки, рубильники. В конструкторе – это выключатели.

Электрический ток может протекать только по замкнутой цепи. Простейшая электрическая цепь состоит из источника тока, потребителя тока, замыкающих устройств и соединительных проводов. Для того, чтобы создать электрическую цепь, нужна электрическая схема. Электрическая схема — это чертеж, на котором изображены способы соединения электрических приборов в цепь. Приборы на схемах обозначены условными знаками.

Электрическая цепь

2. Компоненты электронного конструктора «Знаток»

Прежде чем начать работу с конструктором «Знаток», нужно узнать из каких компонентов он состоит. Для этого мы взяли инструкцию по применению. Там представлены название и схематические обозначения всех составляющих конструктора.

В электрическом конструкторе Знаток есть такие приборы как:

1. Провода с соединительными клеммами – они служат для соединения источника тока и потребителя.

2. Выключатель – служит для замыкания и размыкания цепи.

3. Фоторезистор – датчик электрического сопротивления, которое меняется в зависимости от воздействия на него света.

4. Светодиод – прибор, трансформирующий электроток в видимое свечение.

5. Динамик – устройство для воспроизведения звука.

6. Сигнальная (интегральная схема) – датчик, подающий сигнал.

7. Антенна – устройство для излучения и приема радиоволн.

8. Резистор – пассивный элемент электрической цепи, предназначен для линейного преобразования силы тока в напряжение и наоборот.

9. Конденсатор – устройство для накопления заряда и энергии электрического поля.

10. Транзистор – электронный усилитель сигналов.

11. Батареи – источник энергии.

12. Лампа – осветительный элемент

В инструкции показано 320 схем, многие из них мы собрали. Ко всем деталям нужно относиться очень бережно, так как если хоть одна из них сломается, схему собрать будет невозможно.

3. Сборка цепи «Передача сигнала на расстоянии»

Исследуя свой конструктор «Знаток», мы с папой изучили инструкцию и некоторые источники литературы, собрали множество схем, таких как «вентилятор», «лампочка», «радиоприемник», «мегафон» и т.д., но потом мы решили попробовать создать свою схему. В итоге у нас получилось создать электрическую цепь, которой мы дали название – «передача сигнала на расстоянии».

Для создания цепи мы использовали следующие элементы: две батареи, соединительные провода, резистор, сигнальную (интегральную схему), усилитель, радио, динамик, выключатель, трансформатор(в качестве передающей антенны).  

 Собираем две электрических цепи: «Радио» и  «Приемник сигнала от звукового устройства на расстоянии».

Первая схема: присоединяем последовательно соединительными проводами схему радиоприемника к батареям (Приложение 1, фото 1). К выходу сигнала радиоприемника присоединяем регулировочное сопротивление (Приложение 1, фото 2). Устанавливаем усилитель и присоединяем его к «+» и «-» и к регулировочному сопротивлению (Приложение 1, фото 3). К выходу усилителя и к «-» присоединяем динамик. (Приложение 1, фото 4)

Вторая схема: последовательно присоединяем питание к звуковой схеме «+» и «-» от батарейки (Приложение 1, фото 5). Присоединяем к звуковой схеме управляющие выключатели и динамик (для проверки работоспособности схемы) (Приложение 1, фото 6). Далее вместо динамика ставим трансформатор в качестве передающей антенны (Приложение 1, фото 7).

На первой схеме отключаем радио и регулирующее сопротивление и присоединяем на вход антенну (Приложение 1, фото 8). Схема передает на небольшом расстоянии сигнал (Приложение 1, фото 9).

Мы изучили передачу электросигнала с помощью электромагнитной волны на расстоянии без проводов. Беспроводная передача сигнала используется в радио, телевидении, сотовой связи и многом другом. Мы экспериментально проверили передачу и прием сигнала на расстоянии с помощью детского конструктора «Знаток».

Так мы смогли создать свой полезный прибор – сигнализацию, реагирующую на свет.

Заключение

В ходе исследовательской работы я узнал много нового и интересного. Теперь я знаю, что такое электрическая цепь и из чего она состоит и как работает.  В ходе проделанной  практической  работы я смог создать свою электрическую цепь с помощью электронного конструктора «Знаток».  Это очень интересное и увлекательное занятие, поэтому с электронным конструктором «Знаток» я провожу много свободного времени. Ведь электрические приборы окружают нас везде, а знания в области электричества помогают нам в жизни.

Список литературы

1.                 Жукова В. А., Касаткиной Ю. Н., Щигеля Д. С. Моя первая энциклопедия. - М, 2019 г.

2.                 Инструкция к электронному конструктору «Знаток».

3.                 Савенков Валентин. Научно - популярная брошюра «Введение в электронику». ЗАО «АВП ИНВЕСТ», 2020 г.

4.                 Электронный конструктор «Знаток» [Электронный ресурс]:  URL: https://mysku.ru/blog/others/10804.html (дата обращения: 15.02.2021).

Приложение  1

Этапы сборки цепи «Передача сигнала на расстоянии»

  Фото 1

 Фото 2

 Фото 3

 Фото 4

 Фото5

 Фото 6

 Фото 7

 Фото 8

           Фото 9