سؤال البحث: "ما هي خصائص الجهد والتيار للمقاوم الضوئي؟"
موضوعات "خصائص التيار الكهربائي للمقاومات الضوئية"
الغرض: فهم خصائص المقاومات الضوئية من خلال قياس التيار الذي يتدفق اعتمادًا على الجهد المطبق.
الخلفية (المقدمة): ما هي خصائص المقاوم الضوئي؟ من أجل الاستفادة من وظيفة التبديل للترانزستور، أود أن أعرف الجهد الذي يعمل به ومقدار تدفق التيار. لا توجد رموز على الأجزاء، ولا يبدو أن القطبية ثابتة.
بما في ذلك الفرق في قيمة المقاومة حسب السطوع،
"دراسة خصائص الجهد والتيار للمقاومات الضوئية" (مواصفات المشكلة)
اكتشف.
"افحص كيف تختلف الأشياء عندما تكون مشرقة وعندما تكون مظلمة، وما إذا كانت تخضع لقانون أوم، وما إذا كانت تتصرف مثل الثنائيات."
(فرضية)
طريقة التحضير
Photoresistor LDR12mm، المقاوم (10Ω، 33Ω، 46Ω، 66Ω، 75Ω، 120Ω، 220Ω، 465Ω، 1kΩ:1/4W)، لوحة التجارب، سلك توصيل، مقياس رقمي متعدد
من خلال تغيير R1 وR2، يتغير الجهد المطبق على المقاوم الضوئي، ويتم قياس الجهد عبر R2 والتيار المتدفق عبر المقاوم الضوئي. تم تحديد Iph الحالي المتدفق عبر المقاوم الضوئي من Iph=V1/R 1-V2/R2 .
النتائج كما يلي.
نتيجة
كما هو موضح في الشكل، يمكن ملاحظة أن سلوك المقاوم الضوئي يختلف بشكل كبير بين الأوقات المظلمة والمشرقة. عندما يكون ساطعًا، يمكن ملاحظة أن المقاومة نفسها تبلغ 1.7 كيلو أوم، على الرغم من أنها تختلف باختلاف السطوع، ومع زيادة الجهد، فإنها تتصرف كما لو أنها تتبع قانون أوم. من ناحية أخرى، عندما كان الظلام، كان التيار غير مستقر ويميل التيار إلى الانخفاض مع زيادة الجهد، وعلى الرغم من أن القيمة كانت صغيرة، إلا أن قيمة المقاومة تميل إلى الزيادة، على غرار قيمة المصباح المتوهج.
مراجعة التعلم
النتائج والابتكارات
نظرًا لعدم وجود مصدر طاقة، تم تقسيم جهد بطاريات الخلايا الجافة على المقاومات لتغيير الجهد.
لم نضع مقياسًا على التوالي مع المقاوم الضوئي وقمنا بقياس الجهد على افتراض أن قيمة المقاوم الموصول بالتوازي مع المقاوم الضوئي لم تتغير.
عند قياس التيار في دائرة إلكترونية، استخدمنا طريقة لقياس الجهد عبر المقاومة لتحديد التيار.
الفشل وأسبابه (أفكار التحسين)
أظهر المقاوم الضوئي خصائص تشبه المفتاح عندما يكون الظلام مظلمًا وعندما يكون ساطعًا. كنت أرغب في التحقيق بالتفصيل في التغييرات الناجمة عن شدة الضوء.
الذي فهمته
تختلف خصائص الجهد الكهربي للمقاوم الضوئي بين الظروف الساطعة والمظلمة. تم التأكيد على أن حالة التوصيل تختلف باختلاف كمية الضوء. تم التأكيد أيضًا على أنه يتصرف كمقاوم في حالة موصلة بشكل مشرق.
المهمة التالية
قم بتغيير الانحياز البصري وانظر ماذا يحدث للتيار.
***مرجع********************************************** *************************
<طريقة التعلم الاستكشافي للمشكلة>
المواضيع [التكنولوجيا]
الموضوع <التحقيق والتخطيط> الغرض وجهة النظر: هدف التجربة/[التفكير]
الخلفية <المعرفة> المنظور: مسائل التعلم المسبق، والكتب المدرسية المرجعية، والمهام الملموسة، والفرضيات [المعرفة]
طريقة الإعداد <التحقيق والتخطيط> وجهات النظر: المخطط المفاهيمي، متغيرات القياس، خطة الاستفسار [التكنولوجيا]
النتائج/المناقشة <المعالجة والتقييم> وجهة النظر: النتائج ورسومها البيانية/صلاحية الفرضية/الاستنتاج/المناقشة [التكنولوجيا]
التفكير في التعلم (وجهات النظر: الإنجازات والجهود، أسباب الفشل، خطط التحسين، ما تم فهمه، المهام التالية) [الموقف]
تقرير [التكنولوجيا]
*************************************************************************************
Research question: "What are the voltage-current characteristics of a photoresistor? ”
Topics “Voltage-current characteristics of photoresistors”
Purpose: To understand the characteristics of photoresistors by measuring the current that flows depending on the applied voltage.
Background (Introduction): What characteristics does a photoresistor have? In order to utilize the switching function of a transistor, I would like to find out at what voltage it operates and how much current flows. There are no codes on the parts, and the polarity does not seem to be fixed.
Including the difference in resistance value depending on the brightness,
"Investigating the voltage-current characteristics of photoresistors" (specification of the problem)
Find out.
"Examine how things differ when it's bright and when it's dark, whether they obey Ohm's law, and whether they behave like diodes.''
(hypothesis)
Preparation/method
Photoresistor LDR12mm, resistor (10Ω, 33Ω, 46Ω, 66Ω, 75Ω, 120Ω, 220Ω, 465Ω, 1kΩ:1/4W), breadboard board, jumper wire, digital multimeter
By changing R1 and R2, the voltage applied to the photoresistor is varied, and the voltage across R2 and the current flowing through the photoresistor are measured. The current Iph flowing through the photoresistor was determined from Iph=V1/R 1-V2/R2 .
The results are as follows.
result
As shown in the figure, it can be seen that the behavior of the photoresistor differs greatly between dark and bright times. When it is bright, the resistance itself can be observed to be 1.7kΩ, although it varies depending on the brightness, and as the voltage increases, it behaves as if it follows Ohm's law. On the other hand, when it was dark, the current was unstable and the current tended to decrease as the voltage increased, and although the value was small, the resistance value tended to increase, similar to that of an incandescent light bulb.
Review of learning
Results and innovations
Since there was no power supply, the voltage of the dry cell batteries was divided by resistors to change the voltage.
We did not put an ammeter in series with the photoresistor and measured the voltage assuming that the value of the resistor in parallel with the photoresistor did not change.
When measuring current in an electronic circuit, we used a method that measures the voltage across a resistor to determine the current.
Failure and causes (improvement ideas)
The photoresistor exhibited switch-like characteristics when it was dark and when it was bright. I wanted to investigate in detail the changes caused by the intensity of light.
What I understood
The photoresistor's voltage-current characteristics differ between bright and dark conditions. It was confirmed that the conduction state differs depending on the amount of light. It was also confirmed that it behaves like a resistor in a brightly conductive state.
Next task
Change the optical bias and see what happens to the current.
***reference********************************************** *************************
<Problem exploratory learning method>
Topics [Technology]
Theme <Investigation and Planning> Purpose Viewpoint: Aim of the experiment/[Thinking]
Background <Knowledge> Perspective: Prior learning matters, reference textbooks, concrete assignments, hypotheses [Knowledge]
Preparation/Method <Investigation and Planning> Viewpoints: Conceptual Diagram, Measurement Variables, Inquiry Plan [Technology]
Results/Discussion <Processing and Evaluation> Viewpoint: Results and their graphing/Validity of hypothesis/Conclusion/Discussion [Technology]
Reflection on learning (perspectives: achievements and efforts, causes of failure, improvement plans, what was understood, next tasks) [Attitude]
Report [Technology]
************************************************** ********************
探究の問い『フォトレジスタの電圧ー電流特性はどのようになっているのだろうか？』
トピックス『フォトレジスタの電圧ー電流特性』
目的: フォトレジスタについて, 加える電圧により流れる電流を計測しその特性を理解する。
背景（導入）: フォトレジスタは, どのような特性を持つのだろうか。トランジスタのスイッチング機能を利用するために, どのくらいの電圧で動作し, どのくらいの電流が流れるのか調べたい。部品に符号はなく, 極性は決まっていないようである。
名案による抵抗値の違いも含めて
『フォトレジスタの電圧ー電流特性を調べる』（課題の具体化）
『明るい時と暗い時で, どのように違うのか, オームの法則に従うのか, ダイオードのように振る舞うのか調べる』
(仮説)
を調べる。
準備・方法
フォトレジスターLDR12mm, 抵抗(10Ω, 33Ω, 46Ω, 66Ω, 75Ω, 120Ω, 220Ω, 465Ω, 1kΩ :1/4W), ブレッドボード基板, ジャンパー線, デジタルマルチメータ
R1, R2 を変化させて, フォトレジスタにかかる電圧を変化せせてR2の電圧とフォトレジスタを流れる電流を測定する。フォトレジスタを流れる電流Iphは, Iph＝V1/R 1-V2／R2 より求めた。
結果は次のとおりである。
結果
図のように, 暗い時と明るい時で, フォトレジスタの振る舞いが大きく異なることがわかる。明るい時は, 明るさによっても違うが, 抵抗自体が1.7kΩと観測でき, 電圧の増加とともにオームの法則に従うような振る舞いを見せている。これに対し, 暗い時は, 安定せず電圧の増加に対して, 電流が低下する傾向が見られ, 値は小さいが, 白熱電球のような抵抗値が増加する傾向が見られた。
学習の振り返り
成果と工夫
電源装置がないために, 乾電池の電圧を抵抗で分圧して電圧を変えた。
フォトレジスタに直列に電流計を入れず, フォトレジスタと並列している抵抗の値が変化しないと仮定して電圧測定をした。
電子回路で電流測定をする際の, 抵抗の電圧を測定して電流を求める手法を使った。
失敗と原因(改善案)
フォトレジスタが暗い時と明るい時でスイッチのような特性を示していた。光の強さによる変化を詳しく調べたいと感じた。
理解できたこと
フォトレジスタの電圧電流特性が明るい場合と暗い場合で異なること。光の量によって導通状態が異なることが確かめられた。また, 明るく導通状態では抵抗のように振る舞うことが確かめられた。
次の課題
光バイアスを変化させて加えて電流がどうなるか確かめる。
***参考***********************************************************************
<課題探究的学習手法>
トッピクス[技術]
テーマ＜探究と計画＞目的 観点:実験のねらい・[思考]
背景＜知識＞観点:先行学習事項・参考教科書・課題の具体化・仮説[知識]
準備・方法＜探究と計画＞観点：概念図・測定変数・探究計画[技術]
結果・考察＜処理と評価＞観点：結果とそのグラフ化・仮説の妥当性・結論・考察[技術]
学習の振り返り(観点：成果と工夫、失敗の原因、改善案、理解できたこと、次の課題)[態度]
報告[技術]
**********************************************************************