TwiddleLab / Физика / Схемы, которые можно собрать

Проект: умный ночник

Урок 10 из 10 · 8 мин · Бесплатно, без аккаунта

Что ты узнаешь

• Светодиоду нужен последовательный резистор: R = (V_battery - 2 В) ÷ ток.
• Фоторезистор внизу делителя даёт напряжение, которое растёт в темноте; постоянный резистор задаёт момент переключения.
• Время работы батарейки = ёмкость ÷ ток: 2000 мА·ч при 20 мА это 100 часов.

Начать урок

Как идёт урок

1. Собери ночник, который знает, когда темно. Вот попытка твоего друга. Запусти день.

2. Сначала сам свет: светодиод на батарейке 9 В, не больше 20 мА.

   Перетащи резистор в гнездо.

3. Какой именно резистор даст светодиоду 20 мА от 9 В? Сам светодиод берёт 2 В.

   Последовательно: на резистор приходится 9 - 2 = 7 В. Закон Ома: R = 7 В ÷ 0,02 А = 350 Ом.

4. Теперь мозг: поставь фоторезистор и резистор 25 кОм так, чтобы напряжение РОСЛО в темноте.

   Ночник включается выше 3 В. Проверь ручкой света.

5. Закат (30% света). Подбери верхний резистор, чтобы на выходе сейчас было ровно 3 В.

6. Почини ночник друга с самого начала.

   Нажми на деталь, чтобы вынуть её, потом поставь в нужный держатель. Проверь ручкой света.

7. Игра: 24-часовой тест. Всю ночь горит, весь день выключен, и батарейки должно хватить на неделю.

   Батарейка 1500 мА·ч на 7 ночей даёт около 10,5 ч света за ночь при 20 мА.

8. Задача: свет на лестнице с выключателем внизу и наверху. Сделай так, чтобы работали оба.

   Проведи два провода между выключателями, потом переключи каждый, чтобы проверить.

   Каждый двухпозиционный выключатель соединяет свою середину с одним из двух контактов. Когда обе пары контактов соединены, цепь замкнута, если выключатели смотрят в одну сторону, и разомкнута, если в разные, поэтому любое одно переключение меняет свет.

9. Код: раздели четыре положения выключателей лестницы на «свет горит» и «свет не горит».

   Оба выключателя сначала вверху, свет горит.

10. Ты хочешь, чтобы ночник включался чуть раньше, пока ещё немного светлее. Нажми на деталь, которую надо поменять.

    Точка переключения там, где R_LDR = R_top. Меньшего R_top фоторезистор достигает при более ярком свете, поэтому свет включается раньше вечером.

11. Твой светодиод берёт 20 мА по 10 часов за ночь. На сколько ночей хватит батарейки 2000 мА·ч?

    Ёмкость батарейки в мА·ч это ток × часы: 2000 мА·ч ÷ 20 мА = 100 ч, а 100 ч ÷ 10 ч = 10 ночей.

12. Твой ночник против ночника друга: один день рядом.

Предыдущий урок: Датчики: сопротивление, которое меняется · Часть курса: Схемы, которые можно собрать

Уроки интерактивные и работают на JavaScript. Включи его, чтобы играть.