HÄLLEBERGSSKOLAN. Ur kursplanen för området elektronik i ämnet teknik:

Transkript

1 Björne Torstenson Ur kursplanen för området elektronik i ämnet teknik: TEKNIK ELEKTRONIK Centralt innehåll Grundläggande elektronik och elektroniska komponenter, till exempel lysdioder och enkla förstärkare. (9TL3) Egna konstruktioner där man tillämpar principer för styrning och reglering med hjälp av pneumatik eller elektronik. (9TUTL2) Tekniska lösningar inom kommunikations- och informationsteknik för utbyte av information, till exempel datorer, Internet och mobiltelefoni. (9TL6) Internet och andra globala tekniska system. Systemens fördelar, risker och sårbarhet. (9TMSM1) kunskapskrav Eleven kan undersöka olika tekniska lösningar i vardagen och med viss / relativt god / god användning av ämnesspecifika begrepp beskriva hur enkelt identifierbara delar samverkar / hur ingående delar samverkar / hur ingående delar samverkar för att uppnå ändamålsenlighet och funktion Eleven gör enkla / utvecklade / välutvecklade dokumentationer av arbetet med skisser, modeller, ritningar eller rapporter där intentionen i arbetet till viss del / relativt väl är väl synliggjord. Eleven kan föra enkla och till viss del / utvecklade och relativt väl / välutvecklade och väl underbyggda resonemang kring hur några föremål och tekniska system i samhället förändras över tid och visar då på drivkrafter för teknikutvecklingen. Dessutom kan eleven föra enkla och till viss del / utvecklade och relativt väl / välutvecklade och väl underbyggda resonemang om hur olika val av tekniska lösningar kan få olika konsekvenser för individ, samhälle och miljö. Uppgift 1 Arbeta i grupp med häftet Elektronik för 8-9:an enligt instruktionerna. Redovisa sedan kunskaper gällande komponenternas symboler och funktion samt användning i ett förhör. 2 Färdigställ en byggsats av elektronik på kopparlaminatplatta som du först etsat. Det kan vara en Leder ström, Astabil vippa, Darrtest eller Reaktionstest. Slutprodukten kommer att bedömas utifrån helhetsintrycket och efter ev fel i monteringen. Gör en beskrivning av hur du tillverkade kretskortet och vilka redskap du använde. Beskrivningen skall också innehålla viktiga tips vid tillverkningen. 3 Välj att skriva om datorer eller mobiltelefoner. Beskriv hur dessa har förändrats från det att de kom tills nu samt hur du tror att de kommer att se ut om 10 år. (Ange tex tre historiska exempel. Beskriv hur dagens skiljer sig, och vad som kommer att skilja sig om 10 år). Ange även två olika drivkrafter bakom denna utveckling. Redogör också för två positiva och två negativa konsekvenser dessa har fått för individen eller samhället. Skriv här genom att använda dig av flera led. (fakta xxxx yyyyy) Läs artikeln Stena satsar på återvinning och se filmerna Following the E-waste Trail och E- Waste Hell Beskriv sedan hur elektronikavfall tas om hand i Sverige och vad som kan hända i andra länder, samt faror med det. Ange alltid källor. Påbörjat Klart

2 Björne Torstenson TEKNIK ELEKTRONIK KOMPONENTER Under tiden som du laborerar efter instruktionerna i häftet kommer du att stöta på olika komponenter som är vanliga i elektroniska produkter. Fyll i schemat nedan: Komponent/Symbol Beskrivning Exempel /Användning

3 ELEKTRONIK FÖR 8-9:AN 9 V + R 1 A V? R T 1 T 2! Mlk HÄLLEBERGSSKOLAN BJÖRNE TORSTENSON

4 Björne Torstenson ELEKTRONIK FÖR 9:AN ALLMÄNT: MATERIEL: INSTRUKTIONER: Detta häfte ger en allmän orientering om olika komponenter som används inom elektronik. Grundlåda Elektronik Kopplingsplatta 1 Batteri och 9 V Arbeta med de olika uppgifterna i ordningsföljd. Notera resultat samt lär dig för varje komponent: symbolen hur den fungerar vad den kan användas till INNEHÅLL: 1. Diod sid 1 2. Lysdiod sid 2 3. Motstånd ( Resistans) sid 3 4. Vridmotstånd sid 5 5. Fotomotstånd sid 6 6. Kondensator sid 6 7. Transistor sid 7 8. Transistor och fotomotstånd sid Termistor sid IC-Krets sid 13 Texterna och bilderna på sid 2, 4, 5, 11, 13 är tagna ur NO-KOMBI ELEKTRONIK - LÄROMEDELSGRUPPEN

5 Björne Torstenson sid 1 1. DIOD Symbol: Materiel: diod, lampa 3,8V, batteri OBS! För att få dioden vänd rätt: Dioden har ett streck i ena kanten vilket motsvarar strecket i symbolen. Uppgift A: Rita in strömmens riktning i figuren nedan: Uppgift B: Koppla in dioden som figuren visar. Resultat: Uppgift C: Koppla in dioden som figuren visar. Resultat:

6 HÄLLEBERGSSKOLAN Björne Torstenson sid 2 Uppgift D: Läs nedan hur en diod fungerar. Diod En diod består av två skikt, ett som är av p-typ och ett som är av n- typ. I gränsen mellan de bägge skikten vandrar elektroner från n- skiktet och lägger sig i hålen i p-skiktet. Man får ett gränssnitt som saknar flyttbara laddningar. Om man kopplar en spänningskälla till en diod som bild 1 visar kommer elektronerna att röra sig mot pluspolen och hålen mot minuspolen. Det neutrala gränsskiktet kommer att bli större. En spärrzon bildas där det varken finns hål eller elektroner och dioden kan då inte leda elektrisk ström. Om man låter polerna på batteriet byta plats kommer spärrzonen att försvinna och dioden leder ström. Dioden leder ström bara i en riktning. 2. LYSDIOD Symbol: För att få dioden riktad som figuren: Låt diodens långa ben vara åt vänster, och diodens korta ben vara åt höger Materiel: motstånd (1 st 22 ), lysdiod (röd), batteri Uppgift Koppla som figur a respektive figur b visar. figur a: figur b: 22 skyddsmotstånd 22 skyddsmotstånd Beskriv vad som händer i figur a respektive figur b och varför. Resultat:

7 Björne Torstenson sid 3 3. MOTSTÅND (RESISTANS) Symbol: Uppgift A: Materiel: lysdiod (röd), batteri, 3 olika motstånd märkta 1, 2 och 3. Undersök tre olika motstånd med följande koppling A R 1 R 2 R 3 Koppla den lösa sladden A till ett motstånd i taget. Ordna de tre motstånden R 1, R 2, R 3 efter deras förmåga att hindra strömmen. Resultat: Uppgift B: Materiel: Motstånden ovan, batteri, Universalinstrument (2 st) Ta det motstånd som var störst och beräkna dess resistans med hjälp av Ohms lag: Resistans ( i ) = Spänningen ( i V ) Strömmen ( i A ) Spänningen och strömmen ska du bestämma med en Voltmeter samt en Ampere meter. Koppla enligt figuren: A V Avläs instrumenten och beräkna resistansen: Resistans ( i ) = =

8 Björne Torstenson sid 4 Varje motstånd har en färgkod som anger dess resistans enligt följande: Vilken resistans anger färgkoden på de tre motstånden? R 1 = R 2 = R 3 = Stämde det med det beräknade värdet? Den fjärde ringen anger noggrannheten, dvs hur många ohm som motståndet kan avvika med från det angivna värdet.vad innebär det för för R 1?

9 Björne Torstenson sid 5 4. VRIDMOTSTÅND Symbol: eller Materiel: Vridmotstånd, lampa 3,8 V, batteri Uppgift A: Koppla in motståndet som figuren visar. Vad händer när du vrider så att motståndet ökar / minskar? Resultat: Uppgift B: Koppla in vridmotståndetsom figuren visar Vad händer när du vrider så att motståndet ökar / minskar? 22 skyddsmotstånd Resultat: Uppgift C: Se på bilden och förklara bredvid hur ett vridmotstånd fungerar:

10 HÄLLEBERGSSKOLAN Björne Torstenson sid 6 5. FOTOMOTSTÅND Symbol: Materiel: fotomotstånd, lysdiod, 9 V batteri, stark ficklampa Uppgift: Koppla enligt kretsen nedan. (Använd långa sladdar till fotomotståndet.) 9 V Låt ljus komma till motståndet samt täck över det med handen. Vad händer? Hur fungerar ett fotomotstånd? Resultat: 6. KONDENSATOR - Gemensam uppgift Symbol: + eller + Materiel: elektrolyskondensator 330 F, elkub, lampa 3,8 V Koppla enligt kretsen nedan. OBS! Det är viktigt att kondensatorn kopplas rätt annars går den sönder. Plus på kondenastorn MÅSTE kopplas mot plus på elkuben. 25 V A Lös tråd B + Ta nu den lösa tråden och för den växelvis i kontakt med punkterna A och B. Vad händer med lampan?

11 Björne Torstenson sid 7 Hur fungerar en kondensator? Extra uppgift: Sänk spänningen på kuben och sätt den sedan i läget för växelström. Beskriv vad som händer och förklara varför: 7. TRANSISTOR Symbol: Uppgift A: Vad används en transistor till? (Gemensam uppgift) Materiel: högtalare ( ), mikrofon (hörsnäcka, ) batteri, motstånd (1 st 6,8 M ), 2 st transistorer (BC548) Koppla enligt figuren nedan: Mlk Mlk Prata i mikrofonen och be någon lyssna i högtalaren. Vad händer? Koppla därefter enligt följande: R R = 6,8 M T 1 = T 2 = BC548 Mlk T 1 T 2 Se nästa sida hur transistorerna skall vändas så att de blir rätt inkopplade

12 Björne Torstenson sid 8 Transistorn har 3 elektroder: bas, kollektor och emitter. Se figuren nedan hur den skall kopplas: I schemat: I verkligheten: b k e k b e b k e sedd underifrån sedd ovaninfrån Prata i mikrofonen och be någon lyssna i högtalaren. Vad händer? Vad har transistorn använts till i kopplingen ovan? Uppgift B: Hur fungerar en transistor? Materiel: 2 st lampa 3,8 V, 2 st batteri, transistor (BC548) Bas - emitterkretsen: Koppla upp enligt figur 1 och 2 Figur 1 Figur 2 Den ström som flyter i bas-emitterkretsen kallas för basström. Figur 1: Lyser lampan? Flyter det någon basström? Figur 2: Lyser lampan? Flyter det någon basström? När flyter det basström?

13 Björne Torstenson sid 9 Kollektor - emitterkretsen Koppla enligt figuren nedan: Den ström som flyter i kollektor - emitterkretsen kallas för kollektorström. Lyser lampan? Flyter det någon kollektorström? Kretsarna tillsammans Koppla enligt figuren nedan: A Med öppen strömbrytare vid A: Flyter det någon basström? Flyter det någon kollektorström? Med sluten strömbrytare vid A: Flyter det någon basström? Flyter det någon kollektorström?

14 Björne Torstenson sid 10 Resistans i bas - emitterkretsen Koppla in ett motstånd i serie med lampan i bas - emitterkretsen enligt figuren: 100 Hur påverkar motståndet strömmen i bas - emitterkretsen? Har kollektorströmmen ändrats?

15 HÄLLEBERGSSKOLAN Björne Torstenson Läs nedan hur en transistor fungerar: (ur Läromedelsgruppen: NO-Kombi) sid 11

16 Björne Torstenson sid TRANSISTOR OCH FOTOMOTSTÅND - Utgår 9. TERMISTOR Symbol: Materiel: satsen för brandlarm, batteri Uppgift: Koppla enligt följande. OBS! Se till att summern kopplas på rätt sätt till spänningskällan. Värm termistorn med fingrarna. Vad händer? Värm termistorn försiktigt med en tändsticka. Håll termistorn i lågan endast NÅGRA sekunder. Vad händer? Hur fungerar en termistor?

17 Björne Torstenson sid IC-KRETS Symbol: LM Läs nedan om IC-kretsar: (ur Läromedelsgruppen: NO-kombi

18 Björne Torstenson sid 14 Uppgift: Materiel: IC-krets (LM386 ), IC-hållare med långa kopplingstrådar, lysdiod (röd), högtalare ( ), mikrofon (öronsäcka Mlk ), batteri Bygg en ljudförstärkare med hjälp av en IC-krets enligt figuren nedan: LM Mlk Prata i mikrofonen och be någon lyssna i högtalaren. Jämför med uppkopplingen på sid 7 längst ner. Vilka komponenter har IC-kretsen ersatt?

19

20

21 LEDER STRÖM Komponenter: Transistor C548B 2 st Lysdiod Röd Motstånd 330, 100 Kablar till batterianslutning med gem samt kablar för provare. Ledningsbanor på baksidan: Rita bara banorna och gör mellanrum för komponenterna. Gör svarta ringar där komponenterna ska anslutas till ledningen. Montering på framsidan:

22

23

24

25