سؤال البحث: ``كيف يمكنني تجميع دائرة لضبط تقسيم الجهد للمقاوم وإضاءة LED باستخدام الترانزستور؟''
المواضيع: "الإضاءة باستخدام ترانزستور LED الذي يستخدم تغيير المقاومة للمقاوم الضوئي"
الغرض: ما هي قيمة المقاومة التي يجب استخدامها لتشغيل مصباح LED في الظلام باستخدام الترانزستور باستخدام تغيير المقاومة للمقاوم الضوئي؟ تحقق من قيمة المقاومة وتأكد من إمكانية دمج المقاوم الضوئي في الدائرة. يفعل.
الخلفية (المقدمة): تكون مقاومة المقاوم الضوئي كبيرة عندما يكون الظلام وصغيرة عندما يكون ساطعًا، لذلك أود معرفة قيمة المقاومة التي يجب استخدامها لـ R1 لجعل الجهد الأساسي للترانزستور NPN حوالي 0.65 فولت.
"استخدام تقسيم الجهد لقيمة المقاومة لإيجاد قيمة المقاومة لتشغيل وإيقاف الترانزستور"
(تكليف)
لدائرة الموضحة في الشكل، لتشغيل الترانزستور بقيمة مقاومة كبيرة، يمكنك استخدام المقاوم الضوئياا الـ R2، لكن قيمة مقاومة المقاوم الضوئي تبلغ حوالي 1.7 كيلو أوم عندما يكون ساطعًا وحوالي 34.7 كيلو أوم عندما يكون الظلام. وبما أنه تم تأكيد ذلك، "عندما نستخدم نفس 10kΩ لـ R1، فإننا سوف نتحقق من مقدار R2 الذي سيسبب التبديل. "
(فرضية).
الإعداد: بطارية جافة، حامل البطارية، لوحة التجارب، سلك توصيل، مقياس رقمي متعدد، خلية CdS، LED (أخضر)، المقاومة: 10kΩ، 120Ω، 1KΩ، 2kΩ، 3kΩ، 51kΩ، 120kΩ:1/4W، نوع الترانزستور NPN (2SC1815)
اضبط R1 على 10kΩ، وغير R2، وقم بقياس V1 وV2 وV3.
النتائج كما يلي.
نتيجة
النقاط التي تم وضعها لتتناسب مع التوقعات
لحماية LED، تم استخدام 220Ω لـ R3. تبلغ مقاومة CdS 1.7 كيلو أوم عندما يكون الضوء ساطعًا، و34.7 كيلو أوم عندما يكون الظلام، لذلك تم ضبط R1 على 10 كيلو أوم.
سبب الاختلاف عن التوقعات
كما تم التأكيد على أن جهد R2 هو 0.68V عندما يكون الترانزستور في وضع التشغيل، ولا يكاد يتغير حتى لو زادت قيمة المقاومة.
التحسينات الممكنة
اتضح أن الترانزستور يعمل عندما يكون الجهد E-B 0.65 فولت أو أعلى، وتكون قيمة المقاومة R2 في هذا الوقت بين 2kΩ و3kΩ عندما يكون R1 10kΩ.
الذي فهمته
وقد وجد أنه يمكن تبديل التيار C باستخدام VBE للترانزستور.
وقد وجد أن زيادة R2 لم تزيد V2، بل زادت Ib.
مراجعة التعلم
النتائج والابتكارات
نظرًا لعدم وجود مصدر طاقة، تم تقسيم جهد بطاريات الخلايا الجافة على المقاومات لتغيير الجهد.
لا تقم بإدخال مقياس التيار الكهربائي على التوالي مع المقاوم R2 وقياس الجهد على افتراض أن قيمة المقاومة R2 لا تتغير.
لقد استخدمت طريقة للعثور على التيار.
الفشل وأسبابه (أفكار التحسين)
قمنا بحساب التيار من قيمة المقاومة والجهد المستخدم لتقسيم الجهد، وأكدنا أنه حتى لو تم تغيير قيمة المقاومة، فإن الجهد لم يرتفع بسبب الخصائص بين E و B للترانزستور.
الذي فهمته
تم التأكيد على أنه يمكن ضبط جهد الترانزستور B-E باستخدام التغير في المقاومة بسبب سطوع المقاوم الضوئي، كما كان من الممكن إنشاء دائرة تطفئ الضوء عندما يكون ساطعاً وتشغله عندما يكون ساطعاً. كان مظلما.
المهمة التالية
بما أن تغييرات الإدخال تُستخدم لإخراج التغييرات في السطوع، فهل من الممكن إخراج التغييرات في الحركة؟
***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: ``How can I assemble a circuit to adjust the voltage division of a resistor and light an LED using a transistor?'' ”
Topics: “Lighting using an LED transistor that utilizes the resistance change of a photoresistor”
Purpose: What resistance value should be used to turn on an LED in the dark using a transistor using the resistance change of a photoresistor? Check the resistance value and confirm that the photoresistor can be incorporated into the circuit. do.
Background (Introduction): The resistance of a photoresistor is large when it is dark and small when it is bright, so I would like to find out what resistance value to use for R1 to make the base voltage of the NPN transistor about 0.65V.
"Using the voltage division of the resistance value to find the resistance value to turn the transistor ON and OFF"
(assignment)
the circuit shown in the figure, to turn on the transistor with a large resistance value, you can use a photoresistor for R2, but the resistance value of the photoresistor is about 1.7kΩ when it is bright and about 34.7kΩ when it is dark. Since this has been confirmed, ”When we use the same 10kΩ for R1, we will investigate how much R2 will cause switching. ”
(Hypothesis).
Preparation: Dry battery, battery holder, breadboard, jumper wire, digital multimeter, CdS cell, LED (green), Resistance: 10kΩ, 120Ω, 1KΩ, 2kΩ, 3kΩ, 51kΩ, 120kΩ:1/4W, Transistor NPN type (2SC1815)
Set R1 to 10kΩ, change R2, and measure V1, V2, and V3.
The results are as follows.
result
conclusion
Points that were devised to match expectations
To protect the LED, 220Ω was used for R3. The resistance of CdS is 1.7kΩ when it is bright and 34.7kΩ when it is dark, so R1 was set to 10kΩ.
Cause of difference from expectations
It was also confirmed that the voltage of R2 is 0.68V when the transistor is ON, and it hardly changes even if the resistance value increases.
Possible improvements
It turns out that the transistor turns on when the E-B voltage is 0.65V or higher, and the resistance value of R2 at this time is between 2kΩ and 3kΩ when R1 is 10kΩ.
What I understood
It was found that the C current could be switched by using the VBE of the transistor.
It was found that increasing R2 did not increase V2, but increased Ib.
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.
Do not insert an ammeter in series with resistor R2 and measure the voltage assuming that the resistance value of R2 does not change.
I used a method to find the current.
Failure and causes (improvement ideas)
We calculated the current from the resistance value and voltage used to divide the voltage, and confirmed that even if the resistance value was changed, the voltage did not increase due to the characteristics between E and B of the transistor.
What I understood
It was confirmed that the B-E voltage of the transistor could be adjusted by using the change in resistance due to the brightness of the photoresistor, and it was possible to create a circuit that turned off the light when it was bright and turned it on when it was dark.
Next task
Since input changes are used to output changes in brightness, is it possible to output changes in movement?
***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『LEDを抵抗の分圧を調整してトランジスタを使って点灯させるためにどのように回路を組み立てたら良いのだろうか？』
トピックス『フォトレジスタの抵抗変化を利用したLEDのトランジスタを使った点灯』
目的: フォトレジスタの抵抗変化を利用してトランジスタを利用して暗いときにLEDを点灯させるには, どの程度の抵抗値を利用したら良いか, 抵抗値を確認しフォトレジスタを回路に組み込む確認をする。
背景（導入）: フォトレジスタは, 暗い時に抵抗が大きく, 明るいときに小さいので, R1にどのくらいの抵抗値を使うとNPNトランジスタのベース電圧が 0.65V程度になるか調べたい。
『抵抗値の分圧を利用してトランジスタのON-OFFを起こすための抵抗値を調べる』
（課題）
図の回路で, 大きい抵抗値でトランジスタをONにするには, R2 にフォトレジスタを使えば良いのですが, フォトレジスタの抵抗値は, 明るいときに1.7kΩ, 暗いときに34.7kΩ程度であることが確かめられているので, 『R1に同程度の10kΩを使ったときに, どの程度のR2でスイッチングが起きるかを調べる。』
(仮説) と具体化します。
準備 乾電池、乾電池ホルダー、ブレッドボード、ジャンパー線, デジタルマルチメータ, CdSセル, LED(緑), 抵抗:10kΩ, 120Ω, 1KΩ, 2kΩ, 3kΩ, 51kΩ, 120kΩ:1/4W, トランジスタNPN型(2SC1815)
R1を10kΩとしてR2を変化させ, V1, V2, V3を測定します。
結果は次のとおりです。
結果
LED保護のため, R3は220Ωを使用した。CdSの抵抗が明るいとき1.7kΩ, 暗いとき34.7kΩに対応して, R1は10kΩとした。
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。
抵抗R2に直列に電流計を入れず, R2の抵抗値が変化しないと仮定して電圧測定をし,
電流を求める手法を使った。
失敗と原因(改善案)
分圧させている抵抗値と電圧から電流を求め, 抵抗値を変えても, トランジスタのE-B間のの特性で電圧は上がらないことが確認できた。
理解できたこと
フォトレジスタの明るさによる抵抗変化を利用して, トランジスタのB-E電圧が調整され, 明るい場合に消灯し, 暗い場合に点灯する回路が実現できることが確かめられた。
次の課題
入力変化を明るさの変化を出力することから, 動きの変化の出力ができないか。
***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]
**********************************************************************