Att mäta spänning ström och resistans i elektriska kretsar
Material
Arduino, breadboard, multimeter, komponenter, etc.
Teori
Seriekopplade resistanser
När resistanserna sitter efter varandra kallas det för seriekoppling.
Länkar:
R = R1 + R2 + R3 + ... + Rn
Parallellkopplade resistanser
Vid härledningen använder man Kirchhoffs lag. Tänk dig att du har många motstånd parallellt. Vi visar det genom att skriva 1, 2, 3, ... , n. Då menar vi att vi har n stycken motstånd. N kan vara stort men i det enklaste fallet är n = 2.
I = I1 + I2 + I3 + ... + In U/R = U/R1 + U/R2 + U/R3 + ... + U/Rn 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... + 1/Rn
Uppgift |
---|
Beräkna ersättningsresistansen
|
Att mäta ström och spänning
Vid mätning av ström har multimetern extremt låg inre resistans vilket gör att mätinstrumentet inte påverkar kretsen.
Länkar
Uppgift
Laborera i grupper om tre personer:
- läser instruktionen och söker information
- hämtar material, utför experimentet och kopplar, etc
- antecknar och delar med övriga i gruppen
Samtliga skriver rent anteckningarna och gör egna reflektioner samt lämnar in en pdf på lärplattformen.
Spänning
Ställ in multimetern på VDC
- Koppla Arduinon till USB på din dator.
- Koppla 5v Arduino till breadboard +
- Koppla GND Arduino till breadboard -
- och mäta spänningen från två lösa sladdar.
Motstånd
Koppla bort spänningen och koppla bara på breadboard. Ställ in multimetern på att mäta resistans.
- mät motståndet och kolla hur väl det stämmer
- mät på ett, två, tre och fyra motstånd i serie och jämför med det teoretiska värdet (redovisa i en tabell)
- mät på ett, två, tre och fyra motstånd i parallel och jämför med det teoretiska värdet (redovisa i en tabell)
Elmotorn
- Gör lämpliga mätningar och bestäm vilken effekt motorn har.
- Jämför dina värden med vad du hittar på internet och diskutera eventuella avvikelser.
- Koppla ett 220 Ohm motstånd i serie till motorn. Vad händer?
- Bilden till höger visar kopplingen. Tag två motstånd på 220 Ohm. Koppla en spänningsbrygga så att motorn får halva spänningen. Vad händer?
Verkningsgraden
Skissa på ett sätt att mäta verkningsgraden för en motor. Visa för din lärare.
Om du får OK kan du genomföra dina mätningar.
Motorstyrning med mer effekt
Det finns en extern IC-krets som du kan testa men då måste du kanske googla reda på själv hur du använder den. Det finns lite info nedan.
Motorstyrning med L293D
L293D är en så kallad H-brygga. Det är fyra förstärkare som kan styra motorer att köra framåt eller bakåt. Här har du alltså ett stort antal transistorer, motstånd och dioder integrerade i en IC-krets.
Kretsen kan köpas från fr Elfa: Beställ L293D
Uppgift |
---|
Testa att styra en motor
Följ den här instruktionen så lär du dig hur motorstyrning med H-bryggan L293D fungerar.
|
Fritzing
Ladda ner programmet Fritzing och rita dina egna illustrationer till rapporten.
Rapport
Lämna in en skriftlig rapport som pdf på skolplattformen. Rapporten kan ta formen av en loggbok med beskrivningar, data, slutsatser och reflektioner.