Ρετσινάς Σωτήρης: Υπολογισμός Ωμικής αντίστασης με κώδικα χρωμάτων μέσω εφαρμογής του Scratch

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ (ΚΑΘΟΔΗΓΟΥΜΕΝΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ)

Τομέας: Ηλεκτρολογίας, Ηλεκτρονικής και Αυτοματισμού

Τάξη: Β Μάθημα: Ηλεκτροτεχνία Ι

Διάρκεια: Δύο διδακτικές ώρες

Προϋποθέσεις υλοποίησης: Ηλεκτρονικός υπολογιστής με σύνδεση στο διαδίκτυο, πολύμετρο, ωμικές αντιστάσεις διαφόρων τιμών

Διδακτικοί στόχοι

Μετά το τέλος της ενότητας οι εκπαιδευόμενοι θα είναι ικανοί να:

· Γνωρίζουν το χρωματικό κώδικα αντιστάσεων

· Υπολογίζουν την τιμή μιας ωμικής αντίστασης με τη χρήση του χρωματικού κώδικα

· Να μετρούν την τιμή μιας αντίστασης με το πολύμετρο και να τη συγκρίνουν με αυτή του χρωματικού κώδικα.

Λέξεις Κλειδιά:

Χρωματικός κώδικας αντιστάσεων, ωμική αντίσταση, πολύμετρο, ανοχή

Το πρόβλημα

Για να γνωρίζουν οι τεχνικοί σε ολόκληρο τον κόσμο την τιμή των ηλεκτρονικών στοιχείων, έχουν θεσπίσει ένα χρωματικό κώδικα. Πώς χρησιμοποιείται ο συγκεκριμένος κώδικας για τις ωμικές αντιστάσεις; Είναι η τιμή της μετρούμενης αντίστασης σωστή και μέσα στα όρια που προβλέπει ο κατασκευαστής;

Προβληματισμός

Κάθε φορά που μετράμε την τιμή μιας ωμικής αντίστασης είμαστε σίγουροι ότι η τιμή αυτή είναι σωστή; Πως πιστεύεις ότι μπορεί ένας τεχνικός να εξασφαλίσει την ακρίβεια των μετρήσεών του;

Έννοιες προς επανάληψη

Βήμα 1: Τι είναι αντίσταση;

Χρησιμοποιώντας το διαδίκτυο ή τις γνώσεις από τη θεωρία δώσε ένα σύντομο ορισμό της ηλεκτρικής αντίστασης.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Βήμα 2: Τι είναι χρωματικός κώδικας ηλεκτρονικών εξαρτημάτων

Χρησιμοποιώντας το διαδίκτυο γράψε μια σύντομη περιγραφή για το τι είναι ο χρωματικός κώδικας των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και να αναφέρεις ένα θετικό και ένα αρνητικό της χρήσης τέτοιου κώδικα.

Βήμα 3: Χρωματικός κώδικας ηλεκτρικών αντιστάσεων

Οι χρωματικοί κώδικες χρησιμοποιούνται στην Ηλεκτρονική ως ένδειξη για τα χαρακτηριστικά κάποιου ηλεκτρονικού εξαρτήματος. Από τον χρωματικό κώδικα παίρνουμε πληροφορίες για την τιμή του, την ανοχή, το θερμικό συντελεστή κ.ά. του εξαρτήματος. Στο παρακάτω σχήμα (Εικόνα 29) φαίνεται μια ηλεκτρική αντίσταση και οι 4 χρωματικές λωρίδες.

Εικόνα 1 Χρωματικός κώδικας αντιστάσεων

Εκτός από τις αντιστάσεις άνθρακα ο χρωματικός κώδικας χρησιμοποιείται στους πυκνωτές, τα πηνία, τους μετασχηματιστές κ.ά. Σε πολλά ηλεκτρικά εξαρτήματα εκτός από 4 χρωματικές λωρίδες χρησιμοποιούνται και κώδικες με 5 λωρίδες (3 για ψηφία, πολλαπλασιαστή και θερμικός συντελεστής) και 6 λωρίδες (3 για ψηφία, πολλαπλασιαστή, ανοχή και θερμικό συντελεστή).

Στο χρωματικό κώδικα με 4 λωρίδες τα δύο πρώτα ψηφία αναφέρονται στην τιμή ενώ το τρίτο στον πολλαπλασιαστή. Η τέταρτη λωρίδα (συνήθως ξεχωρίζει από τις άλλες τρείς) αφορά στην ανοχή (συνήθως ασημί ή χρυσό).

Ανοχή (tolerance) είναι η απόκλιση της τιμής της αντίστασης από την τιμή που δίνει ο κατασκευαστής. Οι τιμές ανοχής ορίζονται από τον κατασκευαστή και είναι ±10%, ±5%, ±2%, ±1% και ±0,5%.

Η τιμή για κάθε χρωματική λωρίδα παρουσιάζεται στον παρακάτω πίνακα (Πίνακας 2), σύμφωνα με το πρότυπο IEC 60062 ed5.0της διεθνούς Επιτροπής Ηλεκτροτεχνιτών ((EIA - International Electrotechnical Commission)

Παράδειγμα: Έστω η αντίσταση της εικόνας 29. Ακλουθώντας το χρωματικό κώδικα έχουμε :

1^η λωρίδα σημαίνει 2

2η λωρίδα σημαίνει 7

3η λωρίδα σημαίνει πολλαπλασιαστής το 100000

4η λωρίδα σημαίνει ανοχή ±5%

Άρα η τελική τιμή της αντίστασης είναι 2700000 ±5% ή 2,7 ΜΩ ±5%

Χρώμα	1^η λωρίδα	2^η λωρίδα	3^η λωρίδα (πολλαπλασιαστής)	4^η λωρίδα (ανοχή)
Μαύρο	0	0	×10⁰
καφέ	1	1	×10¹	±1% (F)
Κόκκινο	2	2	×10²	±2% (G)
Πορτοκαλί	3	3	×10³
Κίτρινο	4	4	×10⁴
Πράσινο	5	5	×10⁵	±0.5% (D)
Μπλε	6	6	×10⁶	±0.25% (C)
Μοβ	7	7	×10⁷	±0.1% (B)
Γκρι	8	8	×10⁸	±0.05% (A)
Λευκό	9	9	×10⁹
Χρυσαφί			×0.1	±5% (J)
Ασημί			×0.01	±10% (K)
Κανένα				±20% (M)

Βήμα 4: Υπολογισμός τιμής αντιστάσεων με χρήση του χρωματικού κώδικα

Χρησιμοποιώντας το χρωματικό κώδικα υπολόγισε την τιμή και την ανοχή των παρακάτω αντιστάσεων.

Αντίσταση	Τιμή με βάση το χρωματικό κώδικα

Βήμα 4: Υπολογισμός τιμής αντιστάσεων μέσω Scratch

Χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα προσομοίωσης του Scratch (https://scratch.mit.edu/projects/118448101) επαλήθευσε τα αποτελέσματα του Βήματος 3. Για να μπορέσεις να κατανοήσεις τον τρόπο λειτουργίας του προγράμματος πάτησε το πλήκτρο για πληροφορίες. Το πρόγραμμα ξεκινά όταν πατήσεις την πράσινη σημαία.

Βήμα 5: Υπολογισμός τιμής αντιστάσεων με χρήση οργάνου μέτρησης

Χρησιμοποιώντας το πολύμετρο μέτρησε την τιμή πέντε αντιστάσεων. Κατέγραψε την τιμή που μέτρησες με το πολύμετρο και μετά χρησιμοποιώντας ή το Βήμα 3 ή το 4 να απαντήσεις αν η τιμή που μέτρησες βρίσκεται στα αποδεκτά όρια που δίνει ο κατασκευαστής

Τιμή με χρήση οργάνου	Χρωματικός κώδικας (γράψε τα χρώματα)	Τιμή μετά από υπολογισμό	Αποδεκτή/Μη αποδεκτή μέτρηση

Υπολόγισε την τιμή των παρακάτω αντιστάσεων

αντίσταση 1	αντίσταση 2

Για τις παρακάτω αντιστάσεις δίνονται τα χρώματα και η τιμή που μετρήθηκε από το όργανο. Αποφάσισε αν αυτή η μετρούμενη τιμή είναι αποδεκτή ή όχι.

Χρώματα (με τη σειρά)	Τιμή οργάνου	Αποδεκτή / Μη αποδεκτή μέτρηση
Καφέ, μαύρο, καφέ, ασημί	130 Ω
Καφέ, μαύρο, πορτοκαλί, ασημί	990 Ω
Κίτρινο, μωβ, καφέ, ασημί	465 Ω
Μπλε, πράσινο, κόκκινο, κόκκινο	6420 Ω

Συμπεράσματα

1. Με πόσους τρόπους μπορείς να βρεις την τιμή μιας ωμικής αντίστασης;

2. Είναι η μετρούμενη τιμή πάντα σωστή; Με ποιο τρόπο μπορείς να το διαπιστώσεις;

Ρετσινάς Σωτήρης

1 Μαρτίου 2018

Υπολογισμός Ωμικής αντίστασης με κώδικα χρωμάτων μέσω εφαρμογής του Scratch

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Πληροφορίες