ตัวต้านทาน

ความต้านทานไฟฟ้า - สื่อการเรียนการสอน วิทยาศาสตร์ ม.3 (อาจ 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

ตัวต้านทาน

ไฟฟ้าเบื้องต้น


คำถามที่ 1

แสดงที่นี่เป็นสัญลักษณ์ของวงจรสำหรับ ตัวต้านทาน :

อะไรคือจุดประสงค์ของตัวต้านทาน "# 1"> คำตอบเปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

จุดประสงค์ของ ตัวต้านทาน คือการให้ค่าความต้านทานไฟฟ้าในวงจรที่แม่นยำ นี่คือภาพประกอบของตัวต้านทานขนาดเล็ก (1/8 หรือ 1/4 วัตต์):

นอกจากนี้ยังเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าสัญลักษณ์ zig-zag ที่แสดงในคำถามไม่ใช่สัญลักษณ์เฉพาะที่ใช้แทน resistors สัญลักษณ์ตัวต้านทานต่อไปนี้แสดงที่นี่:

หมายเหตุ:

นักเรียนอาจ (ถาม) ว่า "ทำไมถึงมีองค์ประกอบเช่นเดียวกับองค์ประกอบที่มีจุดประสงค์เพื่อ ขัดขวาง การไหลของอิเล็กตรอน"

•เพื่อ จำกัด กระแสไฟฟ้าสูงสุดให้เป็นค่าความปลอดภัย
• "แยก" แรงดันไฟฟ้าเป็นสัดส่วน
•เพื่อ "วัด" การเคลื่อนไหวของมิเตอร์เพื่อการวัดกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำ
เพื่อให้เป็นทางลัดที่ไม่ลัดวงจรเพื่อจำหน่ายไฟฟ้าสถิตย์

คำถามที่ 2

ตัวต้านทานจะถูกแสดงในบางครั้งในแผนภาพไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์โดยใช้สัญลักษณ์อื่นนอกเหนือจากนี้:

วาดสัญลักษณ์อื่น ๆ ถัดจากรูปที่แสดงไว้ด้านบน

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

หมายเหตุ:

อาจเป็นความคิดที่ดีที่จะวาดแผนภาพบางครั้งสำหรับนักเรียนของคุณโดยใช้สัญลักษณ์ตัวต้านทาน "อื่น ๆ " เพียงเพื่อไม่ให้แปลกใจเมื่อเห็นสัญลักษณ์นี้ในแผนผังที่แท้จริง เพียงแค่ต้องแน่ใจว่ายังคงสอดคล้องกับสัญลักษณ์ของคุณภายในแผนภาพแต่ละอัน: อย่าผสมผสานสัญลักษณ์ที่แตกต่างกันสองแบบภายในแผนผังเดียวกัน

คำถามที่ 3

ตัวต้านทานแบบดั้งเดิมอาจเกิดขึ้นได้โดยการร่างเส้นหนาบนแผ่นกระดาษโดยใช้ดินสอ (ไม่ใช่ปากกาหมึก!):

ความต้านทานทางไฟฟ้าปลายสายของเครื่องหมายดินสอนี้จะเพิ่มขึ้นได้อย่างไร "# 3"> เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ความต้านทานไฟฟ้าของเครื่องหมายดินสออาจเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มความยาวของมัน อาจลดลงโดยการเพิ่มความกว้าง

หมายเหตุ:

การสร้างตัวต้านทานบนกระดาษโดยใช้ดินสอเป็นการทดลองที่ง่ายมากที่จะใช้งานได้ซึ่งความต้านทานนี้อาจวัดได้ด้วยโอห์มมิเตอร์ ผมขอแนะนำอย่างนี้เป็นแบบฝึกหัดในห้องเรียน!

คำถามที่ 4

เมื่อตัวต้านทานดำเนินการกระแสไฟฟ้าอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น อธิบายว่าปรากฏการณ์นี้มีความสำคัญกับการใช้ตัวต้านทานในวงจรไฟฟ้าอย่างไร กล่าวอีกนัยหนึ่งทำไมเราถึงสนใจอุณหภูมิของตัวต้านทาน?

นอกจากนี้สิ่งนี้บ่งชี้เกี่ยวกับการจัดอันดับทางเทคนิคของ resistors? นอกเหนือจากการมีการจัดอันดับความต้านทานที่เฉพาะเจาะจง (เช่นจำนวน โอห์ม ) สิ่งที่ประเมินอื่น ๆ มีความสำคัญสำหรับการเลือกตัวต้านทานที่เหมาะสมในวงจรไฟฟ้า?

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ผลกระทบความร้อนของกระแสไฟฟ้าผ่านความต้านทานเป็นสำคัญเนื่องจากความต้านทานที่อาจเกิดความเสียหายจากอุณหภูมิที่มากเกินไป เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายตัวต้านทานจะต้องได้รับการคัดเลือกเพื่อให้ทนต่อความร้อนได้เป็นจำนวนมาก

หมายเหตุ:

นักเรียนต้องเข้าใจว่าความต้านทานเพียงอย่างเดียวไม่สามารถกำหนดการเลือกตัวต้านทานสำหรับบริการไฟฟ้าได้อย่างเต็มที่ ความล้มเหลวในการสังเกตการจัดอันดับการกระจายตัวของตัวต้านทานอาจส่งผลให้เกิดความหายนะได้!

คำถามที่ดีต่อไปนี้คือการถามว่า หน่วยวัด เป็นแบบไหนสำหรับการประเมินความร้อนนี้

คำถามที่ 5

ตัวต้านทานจำนวนมากมีความต้านทานไฟฟ้าของพวกเขาแสดงโดยชุดของรหัสสีหรือ "วงดนตรี" ตราตรึงใจอยู่รอบ ๆ เส้นรอบวงของพวกเขา รหัสสีมาตรฐานเชื่อมโยงแต่ละสีกับตัวเลขหลักทศนิยม (0 ถึง 9) เชื่อมโยงตัวเลขแต่ละตัวต่อไปนี้ด้วยสีที่เกี่ยวข้อง:

0 =
1 =
2 =
3 =
4 =
5 =
6 =
7 =
8 =
9 =
เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

0 = สีดำ
1 = สีน้ำตาล
2 = แดง
3 = ส้ม
4 = สีเหลือง
5 = สีเขียว
6 = สีน้ำเงิน
7 = ม่วง
8 = สีเทา
9 = สีขาว

หมายเหตุ:

มีหลายสีที่ถูกคิดค้นขึ้นเพื่อจดจำรหัสสีนี้ส่วนใหญ่เป็น "ไม่ถูกต้องทางการเมือง" ฉันมักจะท้าทายให้นักเรียนคิดค้นตัวเองเพื่อระลึกถึงรหัสสีนี้และคัดสรรสิ่งสร้างสรรค์ที่ไม่เหมาะสมจากการอภิปรายในชั้นเรียน

คำถามที่ 6

สังเกตค่าตัวต้านทาน "4-band" ต่อไปนี้รหัสสีและค่าความต้านทานที่เกี่ยวข้อง (โปรดสังเกตว่าแถบสีสุดท้ายถูกละเว้นเนื่องจากเกี่ยวข้องกับความแม่นยำและไม่ใช่ค่าที่ระบุ):

คุณสังเกตเห็นรูปแบบใดระหว่างรหัสสี (ให้เป็นตัวย่อสามตัวเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการตีความซึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงคุณภาพการพิมพ์) ค่าความต้านทานและขนาดทางกายภาพของตัวต้านทาน "# 6"> เปิดเผยคำตอบซ่อน ตอบ

"แถบ" สีสามตัวแรกสำหรับตัวต้านทานสี่สายทั้งหมดเหล่านี้แสดงถึงตัวเลขสองหลักและค่า "ตัวคูณ" ตามลำดับ ขนาดทางกายภาพไม่มีความสัมพันธ์กับความต้านทาน

คำถามติดตามผล: ขนาดทางกายภาพของตัวต้านทานแสดงหรือไม่?

หมายเหตุ:

วิธีปกติในการสอนนักเรียนรหัสสีตัวต้านทานคือการแสดงรหัสแรกก่อนแสดงตัวต้านทานบางตัว ที่นี่ลำดับจะกลับ: แสดงนักเรียนบาง resistors และมีพวกเขาคิดออกรหัส ทักษะทางปัญญาที่สำคัญคือความสามารถในการตรวจจับและใช้รูปแบบในชุดข้อมูล การออกกำลังกายเช่นนี้ช่วยสร้างทักษะนั้น ๆ

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับรหัสสีตัวต้านทาน

คำถามที่ 7

แถบสี สุดท้ายที่ แสดงบนตัวต้านทานแบบมีสีคืออะไร?

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

มีคำถามมากกว่าหนึ่งคำตอบ! ในตัวต้านทานบางตัววงสุดท้ายแทน ค่าความอดทน (หรือที่เรียกว่าความ แม่นยำ ) สำหรับตัวต้านทานนั้นซึ่งแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ ในตัวต้านทานอื่น ๆ แถบสุดท้ายจะแสดงค่า ความน่าเชื่อถือ สำหรับตัวต้านทานนั้น

หมายเหตุ:

คำถามนี้มีคำพูดง่ายๆและตรงตรงพอที่จะทำให้นักเรียนคิดว่ามีเพียงคำตอบเดียวเท่านั้น อย่างไรก็ตามเมื่อทำวิจัยบางอย่างพวกเขาควรจะพบว่ามีส่วนเกี่ยวข้องมากกว่าหนึ่งคำตอบง่ายๆสามารถล้อม! พูดคุยกับนักเรียนของคุณเกี่ยวกับรหัสสีที่แตกต่างกันและแอพพลิเคชันใดที่คุณอาจพบตัวต้านทานที่มีรหัสสี "เชื่อถือได้"

เกี่ยวกับความแม่นยำไม่มีอะไรในชีวิตที่ถูกต้องอย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตามการขาดความแม่นยำที่สมบูรณ์แบบไม่จำเป็นต้องหมายความถึงความไม่แน่นอนทั้งหมด ในทางวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งสำคัญคือข้อมูลทั้งหมดจะมีคุณสมบัติตามคำชี้แจงความถูกต้อง (หรือความอดทน) นักเรียนของคุณอาจคุ้นเคยกับ "ขอบของข้อผิดพลาด" ที่ระบุไว้สำหรับการสำรวจความคิดเห็นของประชาชน กับตัวต้านทาน "ขอบของข้อผิดพลาด" (การแสดงออกของความไม่แน่นอน) นี้จะได้รับอย่างชัดเจนในรูปแบบของแถบสีที่แยกต่างหาก

คำถามที่ 8

กำหนดค่าความต้านทานน้อยของตัวต้านทานเหล่านี้โดยให้สีแถบและแสดงความอดทนที่อนุญาตในโอห์ม

ตัวอย่างเช่นตัวต้านทานขนาด 25 kΩที่มีการจัดอันดับความทนทาน 10% จะมีความอดทนที่ยอมรับได้ของ +/- 2.5 kΩ

•สีแดง Org, Blu, Gld =
Brn, Blk, Grn, Sil =
• Blu, Blk, Brn, Gld =
• Yel, Vio, Red, Sil =
• Grn, Brn, Yel =
• Wht, Blu, Blk, Sil =
• Gry, Grn, Org, Gld =
Org, Org, Gld =
Vio, Red, Sil, Gld =
• Brn, Red, Blk, Sil =
เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

•สีแดง Org, Blu, Gld = 23 MΩ, +/- 1.15 MΩ
• Brn, Blk, Grn, Sil = 1 MΩ, +/- 100 kΩ
• Blu, Blk, Brn, Gld = 600 Ω, +/- 30 Ω
• Yel, Vio, Red, Sil = 4.7 kΩ, +/- 470 Ω
• Grn, Brn, Yel = 510 kΩ, +/- 102 kΩ
• Wht, Blu, Blk, Sil = 96 Ω, +/- 9.6 Ω
• Gry, Grn, Org, Gld = 85 kΩ, +/- 4.25 kΩ
Org, Org, Gld = 3.3 Ω, +/- 0.66 Ω
• Vio, Red, Sil, Gld = 0.72 Ω, +/- 0.036 Ω
• Brn, Red, Blk, Sil = 12 Ω, +/- 1.2 Ω

หมายเหตุ:

คำถามนี้ทำหน้าที่เป็นบทวิจารณ์ที่ดีสำหรับแนวคิดทางคณิตศาสตร์ของสัญกรณ์ทางวิทยาศาสตร์และเปอร์เซ็นต์ ท้าทายนักเรียนของคุณเพื่อดำเนินการทางคณิตศาสตร์ทั้งหมดโดยไม่ใช้เครื่องคิดเลขและไม่ต้องเขียนอะไร!

คำถามที่ 9

สังเกตความต้านทานความแม่นยำ "5-band" ต่อไปนี้รหัสสีและค่าความต้านทานที่เกี่ยวข้อง (โปรดทราบว่าแถบสีสุดท้ายถูกละเว้นเนื่องจากเกี่ยวข้องกับความแม่นยำและไม่ใช่ค่าที่ระบุ):

คุณสังเกตเห็นรูปแบบใดระหว่างรหัสสี (ให้เป็นตัวย่อสามตัวเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการตีความซึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงคุณภาพการพิมพ์) และค่าความต้านทานของตัวต้านทานแต่ละตัว "# 9"> เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

"แถบ" สีสามตัวแรกสำหรับตัวต้านทานห้าสายที่มีความแม่นยำหมายถึงตัวเลขสามตัวและค่า "ตัวคูณ" ตามลำดับ จำเป็นต้องใช้รหัสสี 5 สายเพื่อแสดงความต้านทานด้วยตัวเลขที่มีนัยสำคัญมากกว่ารหัสสี่สาย

หมายเหตุ:

วิธีปกติในการสอนนักเรียนรหัสสีตัวต้านทานคือการแสดงรหัสแรกก่อนแสดงตัวต้านทานบางตัว ที่นี่ลำดับจะกลับ: แสดงนักเรียนบาง resistors และมีพวกเขาคิดออกรหัส ทักษะทางปัญญาที่สำคัญคือความสามารถในการตรวจจับและใช้รูปแบบในชุดข้อมูล การออกกำลังกายเช่นนี้ช่วยสร้างทักษะนั้น ๆ

ควรสังเกตว่ามีรหัสสี 5 สายสำหรับตัวต้านทานที่ ไม่มีความแม่นยำ เช่นกันโดยมีสี่แถบแรกที่ทำหน้าที่เหมือนกันเช่นเดียวกับในโค้ด 4 สายแถบพิเศษที่แสดงถึง ความเชื่อถือได้ของ ตัวต้านทาน โครงการนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ทางทหารและไม่ค่อยมีใครเห็นในวงจรพลเรือน

คำถาม 10

ตรวจสอบว่าตัวต้านทานต่อไปนี้วัดได้หรือไม่ภายในช่วงความต้านทานที่ระบุโดยรหัสสีของเครื่อง:

(Org, Org, Red, Blk, Blu) ความต้านทานที่วัดได้ = 332.5 Ω
• (Brn, Blk, Blk, Gld, Red) ความต้านทานที่วัดได้ = 9.7 Ω
• (Blu, Vio, Brn, Red, Grn) ความต้านทานที่วัดได้ = 67.43 kΩ
(Red, Wht, Grn, Yel, Vio) ความต้านทานที่วัดได้ = 2.949 MΩ
• (Yel, Vio, Org, Gld) ความต้านทานที่วัดได้ = 44.68 kΩ
• (Gry, Red, Brn, Sil) ความต้านทานที่วัดได้ = 905 Ω
• (Grn, Blu, Gld) ความต้านทานที่วัดได้ = 6.73 Ω
• (Vio, Brn, Red, Gld, Brn) ความต้านทานที่วัดได้ = 70.82 Ω
• (Wht, Org, Blu, Brn, Grn) ความต้านทานที่วัดได้ = 9.38 kΩ
• (Red, Blk, Wht, Grn, Vio) ความต้านทานที่วัดได้ = 20.86 MΩ

สมมติว่าตัวต้านทานทั้งห้าสายที่ระบุไว้ในที่นี้ใช้รหัสสีที่ มีความแม่นยำ ตรงข้ามกับโค้ด 5-band ของกองทัพซึ่งวงที่ห้าแสดงถึงความเชื่อถือได้ของตัวต้านทาน

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

(Org, Org, Red, Blk, Blu) ความต้านทานที่วัดได้ = 332.5 Ω อยู่ใน เกณฑ์ที่ ยอมรับได้
• (Brn, Blk, Blk, Gld, Red) ความต้านทานที่วัดได้ = 9.7 Ω ไม่สามารถทนได้!
(Blu, Vio, Brn, Red, Grn) ความต้านทานที่วัดได้ = 67.43 kΩ อยู่ใน เกณฑ์ที่ ยอมรับได้
(Red, Wht, Grn, Yel, Vio) ความต้านทานที่วัดได้ = 2.949 MΩ อยู่ใน เกณฑ์ที่ ยอมรับได้
• (Yel, Vio, Org, Gld) ความต้านทานที่วัดได้ = 44.68 kΩ อยู่ภายใต้ความอดทน
• (Gry, Red, Brn, Sil) ความต้านทานที่วัดได้ = 905 Ω ไม่สามารถทนได้!
• (Grn, Blu, Gld) ความต้านทานที่วัดได้ = 6.73 Ω ไม่ทน!
• (Vio, Brn, Red, Gld, Brn) ความต้านทานที่วัดได้ = 70.82 Ω อยู่ใน เกณฑ์ที่ ยอมรับได้
• (Wht, Org, Blu, Brn, Grn) ความต้านทานที่วัดได้ = 9.38 kΩ ภายในความอดทน
• (Red, Blk, Wht, Grn, Vio) ความต้านทานที่วัดได้ = 20.86 MΩ ไม่ต้องทน!

หมายเหตุ:

คำถามนี้ทำหน้าที่เป็นบทวิจารณ์ที่ดีสำหรับแนวคิดทางคณิตศาสตร์ของสัญกรณ์ทางวิทยาศาสตร์และเปอร์เซ็นต์ พวกเขาจะต้องคำนวณช่วงค่าความต้านทานที่อนุญาตได้สำหรับแต่ละตัวต้านทานเพื่อตรวจสอบว่าค่าที่วัดได้อยู่ในช่วงนั้นหรือไม่

คำถาม 11

ค้นหาตัวต้านทานจริงหนึ่งหรือสองตัวและนำมารวมกันในชั้นเรียนเพื่ออภิปราย ระบุข้อมูลเท่าที่คุณสามารถเกี่ยวกับตัวต้านทานของคุณก่อนการอภิปราย:

•ความต้านทาน (เหมาะ)
•ความต้านทาน (ตามจริง)
•การจัดระดับพลังงาน
ประเภท• (องค์ประกอบของคาร์บอนฟิล์มโลหะสายไฟแผล ฯลฯ )
เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ถ้าเป็นไปได้ให้หาแผ่นข้อมูลข้อมูลของผู้ผลิตสำหรับส่วนประกอบของคุณ (หรืออย่างน้อยแผ่นข้อมูลสำหรับส่วนประกอบที่คล้ายกัน) เพื่อหารือกับเพื่อนร่วมชั้นของคุณ

เตรียมพร้อมที่จะ พิสูจน์ ความต้านทานที่แท้จริงของตัวต้านทานของคุณในชั้นเรียนโดยใช้มัลติมิเตอร์!

หมายเหตุ:

วัตถุประสงค์ของคำถามนี้คือเพื่อให้นักเรียนมีปฏิสัมพันธ์กับประเด็นทางจิตวิทยา ดูเหมือนว่าจะทำให้นักเรียนมีส่วนร่วมในการแสดงและบอกเล่า แต่ฉันพบว่ากิจกรรมเช่นนี้ช่วยให้นักเรียนได้มาก สำหรับผู้เรียนที่คลุกคลีอยู่ในธรรมชาติจะช่วยให้สามารถ สัมผัส ส่วนประกอบที่แท้จริงได้ขณะที่เรียนรู้เกี่ยวกับหน้าที่ของตน แน่นอนคำถามนี้ยังเป็นโอกาสที่ดีสำหรับพวกเขาในการฝึกการตีความโค้ดสีและ / หรือเครื่องหมายส่วนประกอบใช้ multimeter, datasheets เข้าถึงเป็นต้น

  • ←แผ่นงานก่อนหน้า

  • ดัชนี Worksheets

  • แผ่นงานถัดไป→