Virtapiiri solmussa

Virtapiiri solmussa

Tässä ensimmäisessä leikin kautta tapahtuvassa elektronisen rakentelun tehtävässä tutustutaan elektroniikan perusteisiin sekä päästään rakentamaan ensimmäinen käytettävä laite – valo virtakaapelin päässä.

Tarvikkeet:

  • Vähintään 10 metriä kaksinapaista sähkökaapelia – voit käyttää myös kahta sähköjohtoa kieputettuna yhteen
  • Sivuleikkurit ja/tai kuorintapihdit
  • Lattapihdit
  • 3 V:n nappiparisto – esim. CR2032 Led-valo
  • 2 kpl sokeripaloja
  • Pieni sokeripalaan sopiva ruuvimeisseli

Valmistele tehtävä kuorimalla kaksinapaisen kaapelin molemmat päät auki käyttäen sivuleikkureita ja kuorintapihtejä. Kun useampia sähköjohtoja on yhdistetty samaan rakenteeseen, puhutaan kaapelista. Kaapelin suojamuovi lähtee parhaiten irti varovaisesti sivuleikkureilla leikaten, jonka jälkeen erilliset johdot on helppo kuoria kuorintapihdeillä. Paljastuva kuparilanka kannattaa pyörittää sormien välissä kierteelle, jotta se pysyy siististi kasassa.

Liitä led kaapelista tulevien johtojen toiseen päähän, toinen jalka toiseen ja toinen toiseen käyttäen sokeripalaa. Sokeripalan suuaukkoihin kiinnitetään halutut johdot

ja suuaukkojen vastapuolille halutut komponentit. Johdot lukitaan kiristämällä sokeripalan ruuvit pienen ruuvimeisselin avulla. Tässä vaiheessa ei ole välttämätöntä välittää kumpi johto menee kumpaan ledin jalkaan.

Kieritä kaapeli rullan tai jonkin kappaleen ympärille, jotta sitä on helpompi käsitellä leikin aikana.

Tehtävän aluksi tutkikaa ensin paristoa. Millaisia merkintöjä paristosta löytyy? 3V kertoo pariston olevan kolmen voltin jännitteellä toimiva. +-merkintä kertoo pariston napaisuudesta eli siitä, miten päin se tulee kytkeä virtapiiriin. Nappipariston toinen puoli on miinusnapa, vaikka pohjassa ei ole tätä merkitty.

Istukaa aluksi rinkiin. Leikissä se, jolla on kädessään kaapelikerä, aloittaa kertomalla jonkin sähkölaitteen, jota on käyttänyt viimeksi. Mikä laite oli ja mitä sillä tehtiin? Tämän jälkeen hän antaa kaapelikerän ringin vastapuolella istuvalle samalla pitäen kiinni kaapelin siitä päästä, jossa on led-valo. Se, joka saa kerän, nimeää vuorostaan jonkin sähkölaitteen jota on käyttänyt, ottaa kaapelista kiinni omalta kohdaltaan ja antaa lopun kaapelikerän eteenpäin seuraavalle. Tavoitteena on, että kaapeli risteytyy ringin sisällä mahdollisimman paljon. Näin jatketaan kunnes viimeinenkin on saanut käteensä kaapelin pään ja nimennyt käyttämänsä sähkölaitteen.

Viimeisenä kaapelin saanut henkilö kytkee pariston johtoihin oikein päin niin että led syttyy. Paristoa saa kokeilla kumminpäin vain, mutta vain toinen kytkentä toimii.

Kaapelikerää aloitetaan kerimään vastakkaisessa järjestyksessä siten, että jokainen saa vuorollaan opetella pariston oikeinpäin kytkemistä. Tutkikaa ledin rakennetta. Ledin toinen jalka eli plusjalka on pidempi kuin toinen. Tästä tunnistaa miten päin led kytketään paristoon. Myös miinusjalka tulee kytkeä paristoon, jotta virtapiiri muodostuu ja laite toimii!

Miten sähkö löytää ledin luokse, vaikka johdot ovat aivan sekaisin? Kokeile piirtää kartta paristosta lediin ja ledistä takaisin paristoon. Miten johdot mahtavat kulkea seinien sisällä esimerkiksi kattolamppuun? Entä muissa erilaisissa laitteissa?