Technologijos. Konstrukcinės medžiagos ir elektronika V-VI by Leidykla "Šviesa"

Alvyda Pacevičiūtė, Vidas Augustinavičius, Romas Čiupaila, Juozas Lekarevičius, Marius Narvilas, Vidmantas Račkauskas

Technologijų vadovėlis

Konstrukcinės medžiagos ir elektronika

5 6

Turinys

·4 4. Aksesuarai, papuošalai 5. Suvenyrai 98 6. Žaislai 100

7 skyrius. Metalo dirbinių gamyba

· ·

· 44 · 52 ·

· ·

· 80 ·

9 skyrius. Ką turėtų žinoti vartotojas apie gaminius iš konstrukcinių medžiagų 146

1. Gaminių iš konstrukcinių medžiagų rinka, kainos, kokybė, garantijos 148 2. Gaminių iš konstrukcinių medžiagų sutartiniai prekiniai ženklaI 150 3. Virtuvės buitinė technika 154 4. Gaminių apdaila, priežiūra ir priežiūros priemonės 158 5. Saugi gaminių eksploatacija 160

10 skyrius. Kaip įdomiai pateikti tai, ką pagaminote? 162

· 84

1. Šventinė kraitė 86 2. Dekoratyviniai interjero dirbiniai 3. Buitiniai dirbiniai 90

1. Elektros srovė 122 2. Nuolatinės elektros srovės šaltiniai 126 3. Elektrinė grandinė 132 4. Elektriniai šildymo prietaisai 138 5. Elektronikos elementai 140

1. Konstrukcinės medžiagos, jų savybės 62 2. Operacijos su konstrukcinėmis medžiagomis 64 3. Popierius ir kartonai, jų savybės, pasirinkimas, konstrukcijos, gamybos būdai 70 4. Mediena, jos savybės, pasirinkimas, konstrukcijos, gamybos būdai 72 5. Metalai, jų savybės, pasirinkimas, konstrukcijos, gamybos būdai 76

6 skyrius. Medienos dirbinių gamyba

8 skyrius. Elektrotechnikos ir elektronikos pradmenys 120

4 skyrius. Konstrukcinių medžiagų savybės, konstravimas, darbo operacijos 60

5 skyrius. Pasirinkimas

1. Darbo vieta ir sauga 42 2. Medžio darbų priemonės ir kaip saugiai jas naudoti 3. Metalo darbų priemonės ir kaip saugiai jas naudoti

· 104

1. Metalo dirbiniai 106 2. Turistinė kuprinė 108 3. Dekoratyviniai interjero dirbiniai 110 4. Buitiniai dirbiniai 114 5. Aksesuarai, papuošalai 116 6. Žaislai 118

3 skyrius. Darbo aplinka, priemonės ir kaip saugiai jas naudoti 40

· 94 T U R I NYS

·6 1. Mokyklinė kuprinė · 8 2. Kaip mokytis iš šio vadovėlio · 10 2 skyrius. Projektavimo ir dizaino pagrindai · 12 1. Amžinosios laikmenos · 14 2. Dizainas ir ergonomika · 20 3. Idėjų paieška – ką gaminti? · 26 4. Idėjų detalizavimas · 32 1 skyrius. Kelionė su technologijų vadovėliu

Įvadas

1. Reklama 164 2. Pristatote tai, ką pagaminote 3. Pakuotės ir jų gamyba 168

· 166

K O N ST R U K C I N Ė S M E D Ž I A G O S I R E L E KT R O N I K A

Įvadas Gerbiamieji mokiniai! Jūsų rankose – naujas technologijų vadovėlis „Konstrukcinės medžiagos ir elektronika“, kviečiantis pažinti, kurti, mąstyti, konstruoti ir gaminti. Tai vienas iš serijos „Šok“ vadovėlių, skirtų V ir VI klasės mokiniams.

Sužinosite, ko mokysitės, atsivertę skyriaus dalis.

Kiekvieno skyriaus pradžioje perskaitysite, ką sužinosite, ko išmoksite, kaip galėsite išmokti, kur praktiškai pritaikysite įgytas žinias ir įgūdžius. Tai padės tinkamai pasirengti pamokoms, o baigiant skyrių įvertinti savo darbo rezultatus. Mokslo metų pabaigoje visi drauge organizuosite savo dirbinių pristatymą. Tėveliams, kitų dalykų mokytojams, klasės draugams bus malonu matyti, kaip puikiai Jums sekasi.

Sužinosite, ką reiškia vienas ar kitas žodis, vartojamas skyriuje.

Jei norėsite sužinoti daugiau, negu pateikta skyriuje, žiūrėkite papildomą informaciją.

Gamindami konkrečius daiktus, turėsite prisiminti, ko mokėtės per kitų dalykų pamokas.

Ieškosite papildomos informacijos ir atsakymų į klausimus, dirbsite su klasės draugais, patys kursite įvairius gaminius.

. .

Čia minimi tie dalykai, kuriuos būtinai reikia įsidėmėti.

Čia rasite įvykių ir faktų aprašų apie skyriaus gaminius ar medžiagas.

Per pamokas ne tik kursite gaminius, bet ir juos gaminsite, todėl čia rasite žinių, kaip saugiai dirbti.

5 skyrius K O N ST R U K C I N Ė S M E D Ž I A G O S I R E L E KT R O N I K A

Kaip kurti piešinius kompiuteriu?

Pasirinkimas Ką sužinosiu

• Kokių dirbinių esama • Pagal ką jie skirstomi • Kaip išsirinkti norimą dirbinį • Iš ko ir kaip jį galėsiu pagaminti

Netrukus Susipažinsite ir pasirinksite dirbinius, kuriuos galėsite pasigaminti

Pateiktoje lentelėje (žr. 5.1 lentelę) galėsite pasirinkti dirbinius, kurie yra ir nesudėtingi, ir sudėtingesni. Išsirinkę norimą dirbinį, būtinai pasitarkite su mokytoju ir įsivertinkite, ar tikrai galėsite jį pagaminti. Prieš apsispręsdami atsiverskite 6 bei 7 skyrius ir susipažinkite, kaip reikės gaminti dirbinius. 5.1 lentelė

DIRBINIŲ IŠ KONSTRUKCINIŲ MEDŽIAGŲ PASIRINKIMAS

Pasirinkto dirbinio sudėtingumas Dirbinių iš konstrukcinių medžiagų pasirinkimas

Dekoratyviniai interjero dirbiniai

Plokštuminiai Erdviniai

Ažūrinės figūrėlės (pvz.: gyvūnai, augalai) Paveikslėliai Skambantys, kabantys dirbiniai (pvz.: varpeliai, vamzdeliai) Padėklai, dėžutės

Pastatomi Laikikliai (pvz.: servetėlių, suvenyrų ir kt.) Buitiniai dirbiniai

Aksesuarai, papuošalai

Tvirtinami

Sutartiniai buitiniai ženklai (pvz.: vonios ženklas, buto numeris ir kt.)

Pakabinami

Kabykla (pvz.: raktų, smulkių daiktų)

Buitiniai

Pakabukai (pvz.: raktų, užtrauktukų) Sagos, segės

Asmeniniai Apyrankės, žiedai Tradiciniai

Velykiniai margučiai

Proginiai

Medalis (pvz., turistiniame žygyje pasižymėjusiems)

Suvenyrai Žaislai eglutei papuošti, švilpukas Nejudantys Pagaminti iš kelių elementų (pvz., lėktuvėlis) Vilkeliai, skraiduoliai Žaislai

Judantys

Dviračiai, motociklai Katapulta Mirksintys, pypsintys, šviečiantys

Elektroniniai Automobilis su pavara

Sudėtingas

Nesudėtingas

Užduotys

Kaip gaminti pasirinktus gaminius, žiūrėkite 6 skyriuje. 7 skyriuje. Medienos dirbinių gamyba Metalo dirbinių gamyba

Pavyzdžiai

PA S I R I N K I M A S

❶ 5.1 lentelėje pasirinkite patikusį dirbinį, pagalvokite, ką padarytumėte kitaip (pvz.: išlankstytumėte ar pridėtumėte dar kokią įdomią detalę, o gal panaudotumėte kitas spalvas ir t. t.). Nupieškite eskizą. ❷ Atsiverskite 6 ar 7 skyrių ir susiraskite dirbinį, kurį pasirinkote. Išsiaiškinkite, kaip jis gaminamas, ir apsispręskite, ar tikrai galėsite pasirinktą dirbinį savarankiškai pasigaminti. Jeigu ne, pasirinkite ne tokį sudėtingą gaminį.

8 skyrius K O N ST R U K C I N Ė S M E D Ž I A G O S I R E L E KT R O N I K A

Kaip kurti piešinius kompiuteriu?

Elektrotechnikos ir elektronikos pradmenys Ką sužinosiu

• Kas yra nuolatinės srovės šaltinis • Kaip sukonstruoti nesudėtingi buityje naudojami prietaisai Ko išmoksiu

• Saugiai ir nuosekliai atlikti elektros darbus • Šalinti nesudėtingus savo dirbinių gedimus Kaip galėsiu išmokti

• Kai bus neaišku, klausiu mokytojo arba klasės draugų • Savarankiškai ir grupėje atlikdamas praktinius darbus, juos aptardamas su grupės nariais ir pristatydamas visai klasei

Kaip tai galėsiu pritaikyti

• Mokėsiu tinkamai pasirinkti maitinimo šaltinius, kai norėsiu ką nors pats sukonstruoti • Galėsiu saugiai pašalinti nesudėtingus elektroninių žaislų gedimus • Galėsiu nesudėtingas schemas pritaikyti konstruojamiems žaislams

Elektros srovė

. . .

Netrukus Sužinosite, ką vadiname elektros srove Aptarsite, ar visos medžiagos vienodai praleidžia elektros srovę

Elektros energija buityje ir įvairiose ūkio šakose pradėta taikyti palyginti neseniai, nors kai kurie elektriniai reiškiniai buvo žinomi žiloje senovėje (pvz., žaibas 8.2 pav.). Elektros energija dabar vartojama labai plačiai. Naudojame daug ir įvairių elektrinių prietaisų (žr. 8.1 pav.):

Pamatysite, ką rodo srovės stipris, ir aptarsite, ką tai reiškia

Sąvokos Elèktros srov – kryptingas labai mažų elektringųjų dalelių judėjimas. Elèktros ladininkai – medžiagos, kurios gerai praleidžia elektros srovę. Elèktros izoliãtoriai – medžiagos, kurios nepraleidžia elektros srovės. Srovs stpris rodo, koks elektros krūvis prateka laidininko skerspjūviu per 1 sekundę.

Įdomybės Maždaug VI a. pr. Kr. graikai pastebėjo, kad gintaras, patrintas vilna, traukia lengvus kūnus. XVI a. anglų fizikas Vljamsas Glbertas (1544– 1603) padarė išvadą, kad ne tik patrintas gintaras traukia lengvus kūnus. Šią savybę jis pavadino elektrine (gr. elektron – gintaras).

8.1 pav.

8.2 pav.

Elektros energija laidininkais perduodama vartotojui. Elektros srovė nematoma. Kad elektros srovė yra, sprendžiame iš jos poveikio – šviečia lemputė, veikia šaldytuvas, televizorius ir kt. Tada sakome, kad lempute arba veikiančiu kokiu nors kitu elektriniu prietaisu teka elektros srovė. Elektros srovė turi trejopą veikimą: šiluminį, magnetinį ir cheminį (žr. 8.1 lentelę). 8.1 lentelė Elektros srovės veikimo tipai Šiluminis

Magnetinis

Cheminis

Kai laidais teka elektros srovė, jie šyla ir gali įkaisti net iki švytėjimo.

Laidu tekant elektros srovei, jo aplinkoje reiškiasi magnetinės savybės.

Tekant elektros srovei kai kurių medžiagų tirpalais, ant juose panardintų plokštelių išsiskiria kuri nors medžiaga.

Panaudojama

Lempoje, kaitlentėje, Garsintuve, laidynėje, virduliuo- mikrofone, el. variklyje se, lituoklyje ir t. t. ir t. t.

El. laidynė

122

Garsintuvas

Padengiant metalus apsaugine danga. Metalinių dangų spalvos ↓

8.3 pav.

SAUGIAI DIRBKITE NAMUOSE Elektros svarba mūsų gyvenime didžiulė, tačiau ji gali būti ir pavojinga, jei nepaisysime elementarių saugumo taisyklių (žr. 8.4 pav.):

N. Ardley. Mokyklinė enciklopedija. Mokslas. – Vilnius, Alma littera, 2001. Internete: www.ﬁzika.lm.lt/index. php www.sildymas.com

Įdomybės 1882 m., vadovaujant JAV elektrotechnikui T. Èdisonui, Niujorke buvo pastatyta pirmoji pasaulyje elektrinė. Lietuvõs energetikos pradžia laikoma 1892 m. kunigaikščio Bògdano Ognskio dvare Rietavè įsižiebusi pirmoji elektros lemputė. 1903 metais prie Virvỹtės upės inž. V. Narutãvičius įrengė elektros generatorių, kurį suko vandens ratas. Tai buvo pirmoji Lietuvõs hidroelektrinė. Šiuo metu Lietuvojè veikia hidroelektrinės, šiluminės ir atominė elektrinė. Statomos vėjo jėgainės.

Saugus darbas

8.4 pav.

. . . .

atsargiai su elektriniais aparatais vonioje. Vanduo ir elektra – nekokia pora (a); upelių ar baseinų vanduo praleidžia elektros srovę. Niekada nesimaudykite per audrą (b); metaliniai daiktai gerai praleidžia elektros srovę. Nekiškite jų į kištukų lizdus (c); žaibą traukia metalas ir aukštos viršūnės. Per audrą niekada nesislėpkite po aukštu pavieniui augančiu medžiu (d). 123

Dirbant su elektra naudojami įrankiai, turintys izoliacines rankenėles (žr. 8.5 pav.).

8.5 pav.

ELEKTROTECHNIKOS IR ELEKTRONIKOS PRADMENYS

Informacija

Ne visos medžiagos vienodai praleidžia elektros srovę. Geri elektros laidininkai yra metalai, druskų ir rūgščių tirpalai. Medžiagos, kurios nepraleidžia elektros srovės, vadinamos elektros izoliatoriais. Geri izoliatoriai yra stiklas, guma, sausas medis, daugelis plastmasių, sausas oras ir kt. Kad tekėtų elektros srovė, reikia elektrinio lauko ir laisvųjų elektringųjų dalelių. Elektrinį lauką sukuria elektros srovės šaltinis, o elektringųjų dalelių yra laidininkuose. Naudojama dviejų tipų elektros srovė – nuolatinė ir kintamoji. Esant nuolatinei srovei, elektringosios dalelės teka viena kryptimi. Kintamąją srovę gamina elektros jėgainės. Plačiau apie kintamąją elektros srovę, jos veikimą sužinosite 12 klasės fizikos kurse. Elektros srovę apibūdina srovės stipris. Jis žymimas raide I. Srovės stiprio matavimo vienetas – ampèras (žymimas A). Elektros srovės stipris matuojamas ampermetrù (8.3 pav. a), kuris į elektrinę grandinę jungiamas nuosekliai (žr. 8.3 pav. b).

ELEKTROS SROVĖ

Įvairios medžiagos skirtingai praleidžia elektros srovę. Galime pasigaminti elektrinį vabalą, kuriuo patikrinsime, kaip teka elektra. Vabalui prisilietus prie laidininko, jo nosis nušvinta. Kaip tai padaryti?

Saugus darbas Nebandykite atlikti jokių eksperimentų su elektros lizdais ar įvairiais elektros prietaisais. PAVOJINGA GYVYBEI!!!

Dirbinio pavadinimas

ELEKTRINIS VABALAS

Dirbinio piešinys, konstrukcinės detalės

Medžiagos

Galvaninis elementas Žibintuvėlio lemputė Elektros laidas Viela

Darbo priemonės

Žnyplės vielai kirpti Žirklės Smailiasnapės replės

Dirbiniui pagaminti bus naudojamos:

Spalvotas popierius, kartonas Plastilinas Klijai

DARBO APRAŠAS I etapas

Žnyplėmis atkerpame galvaninio elemento ilgio elektros laidą. Kitą laido dalį atkerpame dvigubai ilgesnę.

II etapas

Įkerpame per piršto plotį laido plastiką ir nuo kiekvieno laido galo nuimame plastikinius galiukus.

III etapas

Lipnia juostele priklijuojame ilgojo laido galą prie elemento plokščiojo galo, o patį laidą prie elemento šono.

124

V etapas

Lemputę pridedame prie elemento laisvojo galo ir ją prilipiname (plastilinu).

VI etapas

Paimame du folijos gabaliukus ir jais apspaudžiame laisvus laidų galus. Stenkimės, kad jie įgautų kamuoliukų formą.

VII etapas

Elementą apklijuojame iš spalvoto kartono iškirpta juosta.

VIII etapas

Iš kitos spalvos kartono iškerpame du sparnus ir juos priklijuojame prie vabalo nugaros.

IX etapas

Iš vielos išlankstome vabalo kojas ir jas pritvirtiname prie vabalo pilvo.

X etapas

Iš kartono ar spalvoto popieriaus pagaminame vabalo akis ir priklijuojame prie lemputės.

XI etapas

Paliečiame skirtingus daiktus abiem folijos kamuoliukais. Jeigu jie pagaminti iš elektrai laidžių medžiagų, vabalo nosyje esanti lemputė įsižiebs.

ELEKTROTECHNIKOS IR ELEKTRONIKOS PRADMENYS

Apsukame vieną trumpojo laido galą apie metalinį žibintuvėlio lemputės pagrindą.

IV etapas

Metalai yra geri elektros laidininkai. Kai tik folijos kamuoliukai liečia metalą, elektra teka iš baterijos laidais ir įžiebia elektros lemputę. 8.6 pav. pavaizduota elektros tekėjimo kryptis. Elektra teka iš lemputės laidu, metalu bei kitu laidu į kitą elemento galą. Tai yra vadinamoji elektrinė grandinė. Apie ją plačiau sužinosite 8.3 skyriuje. 8.6 pav. Rodyklės rodo elektros tekėjimo kryptį, kai vabalas liečia laidininką. 125

Nuolatinės elektros srovės šaltiniai

. . .

Netrukus Sužinosite, kas yra nuolatinės elektros srovės šaltiniai Paaiškinsite, kuo galvaniniai elementai skiriasi nuo akumuliatorių Aptarsite, kokie elementai jungiami į baterijas

Sąvokos Akumuliãtorius – įtaisas, kaupiantis cheminę energiją, kuri naudojant virsta elektros energija. Elektrnė tampa – svarbiausia elektros srovės šaltinio charakteristika.

Įvairius elektroninius prietaisus ir įrenginius varanti elektros srovė gaunama dviem pagrindiniais būdais. Mažos galios energiją tiekia nedideli nešiojami šaltiniai – elementai, jų baterijos, o galingesnę, kintamą, pasiekiančią mus laidais, – elektros jėgainės. Dar vienas elektros šaltinis – saulės baterijos. Elektros srovės šaltinių paskirtis: atskirti teigiamas elektringąsias daleles nuo neigiamų ir gauti elektros energiją, kurią galima tiekti vartotojams. Dauguma prietaisų ir įrenginių naudoja nuolatinę elektros srovę. Susipažinkime su keliais nuolatinės elektros srovės šaltiniais: galvaniniais elementais, akumuliatoriais ir elektros generatoriais (žr. 8.2 lentelę). 8.2 lentelė

NUOLATINĖS ELEKTROS SROVĖS ŠALTINIAI Galvaniniai (sausieji) elementai Cheminę energiją paverčia elektros energija.

Elemeñtų batèrija – keli tarpusavyje sujungti elementai.

Akumuliatoriai

Generatoriai

Įkraunant kaupia cheminę energiją, kuri naudojant virsta elektros energija.

Rūgštiniai U = 2,1 V

Šarminiai Ni-Cd, Ni-Mn U = 1,25 V

Ličio U=3V

Automobilių akumuliatoriai.

Įkraunami elementai.

Mobiliuosiuose telefonuose, fotoaparatuose.

Galvãninis elemeñtas – cheminis nuolatinės srovės šaltinis.

Mechaninę energiją paverčia elektros energija.

Generãtorius – įtaisas, vieną energijos rūšį keičiantis kita. Vòltas – elektrinės įtampos vienetas.

Informacija N. Ardley. Mokyklinė enciklopedija. Mokslas. – Alma littera, 2001. M. Wright, M. Patel. Kaip veikia daiktai. – Šviesa, 2005. Internete: www.baterijos.lt www.rinkbaterijas.lt

Plataus vartojimo elektros prekės, pvz., žaislai.

126

Naudojami ten, kur nėra nuolatinių elektros šaltinių.

Integracija Gamta ir žmogus Biologija Išeikvoti galvaniniai elementai iš prietaiso turi būti pašalinti! Iš jų ištekėjęs elektroltas gali sugadinti patį prietaisą. Išeikvoti galvaniniai elementai turi būti išmetami į specialius konteinerius ir perdirbami. Antraip, papuolę į dirvą, jie ilgam užteršia ją sunkiaisiais metalais ir kitais cheminiais elementais.

Labiausiai paplitę yra galvaniniai sausieji elementai. Jų konstrukciją matome 8.7 pav. Galvaninį elementą sudaro cinko cilindras A, anglies strypas B, įdėtas į maišelį C su mangano oksido ir anglies mišiniu. Kita cilindro A dalis pripildyta tiršto kleisterio (vok. kleister – klijai iš krakmolo arba miltų), pagaminto iš miltų ir specialaus tirpalo. Tirpalas sąveikauja su cinku. Cinko cilindras įsielektrina neigiamai, o anglies strypas – teigiamai. Įelektrintas cinko indas ir anglies strypas vadinami elektròdais. Teigiamas elektrodas vadinamas anodù, neigiamas – katodù. Tarp jų atsiranda elektrinis laukas. Sujungus šiuos elektrodus laidininku, juo pradeda tekėti elektros srovė. Labiausiai paplitę yra cinkoanglies sausieji elementai, tačiau dabar vis dažniau naudojami šarminiai.

Įdomybės • Pirmasis galvaninis elementas buvo Vòltos elementas (1792–94). Italas Aleksándras Vòlta kaip teigiamą elektròdą panaudojo varį, neigiamą – cinko plokštelę, o elektrolitù tapo natrio chlorido ar sieros rūgšties tirpalas. Sujungus šiuos elementus gauta pirmoji galvaninė baterija – Vòltos stupas (8.8 pav.).

A B C

8.7 pav.

Galvaninių šarminių elementų privalumai: jų talpa yra maždaug dešimt kartų didesnė už cinko-anglies elementų talpą; gerokai ilgesnė tarnavimo trukmė; geriau veikia šaltyje.

. ..

• XIX a. pirmojoje pusėje galvaniniai elementai buvo vieninteliai elektros srovės šaltiniai.

8.8 pav.

Trūkumas: palyginti didelė kaina. Galvaniniai elementai yra vienkartinio naudojimo, t. y. kol vyksta cheminė reakcija, kurios metu gaminama elektros energija.

127

ELEKTROTECHNIKOS IR ELEKTRONIKOS PRADMENYS

Galvaniniai elementai

• Šaltinio polius žymėti + ir – 1806 m. pasiūlė iš Gedùčių (Pakrúojo raj.) kilęs fizikas ir chemikas Teodòras Grõtus (1785–1822).

N U O L AT I N Ė S E L E K T R O S S R O V Ė S Š A LT I N I A I

Akumuliatoriai Elektros akumuliatoriais (lot. accumulare – kaupti) vadinami įtaisai, kaupiantys cheminę energiją, kurią galima panaudoti vėliau. Kad akumuliatorius būtų elektros srovės šaltinis, juo reikia praleisti elektros srovę, t. y. jį įkrauti. Tuo metu vienas elektrodas įsielektrina teigiamai, kitas – neigiamai. Įkraunant akumuliatorių, teigiamasis šaltinio polius sujungiamas su teigiamuoju akumuliatoriaus poliumi, o neigiamasis – su neigiamuoju. Akumuliatorių naudojant cheminė energija virsta elektros energija. Akumuliatoriai būna rūgštiniai, šarminiai arba ličio. Rūgštiniai akumuliatoriai naudojami automobiliuose ir pramonėje. Labai paplitę ir šarminiai akumuliatoriai. Jie naudojami vaizdo kamerose, nešiojamuosiuose kompiuteriuose, mobiliuosiuose telefonuose, fotoaparatuose ir kitur. Jie yra daugkartinio naudojimo ir daug kur pakeičia galvaninius elementus.

8.9 pav.

Baterijos Galvaniniai elementai ir akumuliatoriai gali būti jungiami į batèrijas (žr. 8.11 pav.). Sujungiant elementus ar akumuliatorius į baterijas, naudojamas specialus dėklas (žr. 8.9 pav.). Baterijose elementai sujungiami nuosekliai (žr. 8.10 pav. a) arba lygiagrečiai (žr. 8.10 pav. b). Sujungus nuosekliai padidėja įtampa, o sujungus lygiagrečiai – elektros energijos kiekis. a 4,5 V

b 1,5 V

8.10 pav.

8.11 pav. 128

Svarbiausia elektros srovės šaltinio charakteristika yra jo elektrinė įtampa. Ši įtampa žymima raide U ir matuojama voltais (V). Įtampos vienetas buvo pavadintas voltu pagerbiant italų mokslininką Alesándrą Vòltą (1745–1827).

Fotoelektra Žemės paviršių nuolat pasiekia saulės spinduliai. Atmosfera atspindi mažesniąją jų dalį, o didesnioji gali būti panaudojama elektros energijos ir šilumos gavybai. Fotoelementai (8.14 pav.) – tai įrenginiai, kurie šviečiant saulei net debesuotą dieną gamina elektros energiją. Pasaulyje ir Lietuvojè saulės energija dažniausiai naudojama vandeniui ir pastatams šildyti.

8.12 pav.

Elektrinės įtampos matavimo prietaisas yra voltmètras (žr. 8.13 pav.). Voltmetras į elektrinę grandinę jungiamas lygiagrečiai (žr. 8.12 pav.). Kai kurios praktikoje taikomos įtampos (žr. 8.3 lentelę). 8.3 lentelė 1.

Sausojo elemento polių

1,5 V

Šarminio akumuliatoriaus elemento

1,25 V

Rūgštinio akumuliatoriaus elemento

2,1 V

Dviračio (važiuojančio) dinamos

Automobilio akumuliatoriaus

12,6 V

Telefono

60 V

Apšvietimo tinklo

220 V

Lietuvõs elektros perdavimo linijų žiedo

110 000 V

Pãbaltijo elektros perdavimo linijos

330 000 V

Žaibo

didesnė nei 100 000 000 V

10.

8.13 pav.

8.14 pav.

129

ELEKTROTECHNIKOS IR ELEKTRONIKOS PRADMENYS

Įdomybės

Elektrinė įtampa

N U O L AT I N Ė S E L E K T R O S S R O V Ė S Š A LT I N I A I

Informacija Internete: www.hilaroad.com/ camp/projects.html

Pasižiūrėkime, ar patys galime pasidaryti galvaninį elementą arba jų bateriją. Sukurkime bateriją, naudodami tik paprasčiausią citriną, ir išbandykime, ar iš tikro ji veikia. Dirbinio pavadinimas

CITRININĖ BATERIJA

Dirbinio piešinys, vaizdas, konstrukcinės detalės

Elektrinė grandinė

8.15 pav.

8.16 pav.

8.17 pav.

8.18 pav.

8.19 pav.

b 8.22 pav.

+ 8.20 pav. 130

– 8.21 pav.

Žnyplės, smailiasnapės replės Skaitmeninis voltmetras (8.17 pav.)

Deja, praėjo ne vienas šimtas metų, kol žmonės suprato, kad šis dalelių judėjimas gali priversti šviesti lemputes, suktis motorus ir veikti kitus prietaisus.

DARBO OPERACIJOS APRAŠAS CITRINA  GALVANINIS ELEMENTAS I etapas

Į vieną citrinos šoną įsmeigiame cinkuotą vinį ar cinkuotos skardos plokštelę (žr. 8.15 pav.). Į kitą šoną įsmeigiame varinę plokštelę ar varinės vielos strypelį. Taip padarome du elektrodus.

II etapas

Prie padarytų elektrodų prijungiame voltmetrą ir stebime, ką jis rodo (žr. 8.17 pav.). Susidariusią įtampą užsirašome. CITRINA  BATERIJA

I etapas

Paimame dar vieną citriną.

II etapas

Citrinas sujungiame nuosekliai (žr. 8.18 pav.). Prijungę voltmetrą (žr. 8.19 pav.), stebime, ką jis rodo. Ar įtampa padidėjo? Susidariusią įtampą užsirašome.

III etapas

Paimame dar dvi citrinas.

IV etapas

Citrinų elektrodus sujungiame nuosekliai (žr. 8.19 pav.). Prijungę voltmetrą, stebime, ką jis rodo. Ar įtampa dar labiau padidėjo? Susidariusią įtampą užsirašome.

V etapas

Pagal schemą (žr. 8.22 pav.) sudarome elektrinę grandinę, panaudodami šviesos diodą (žr. 8.20 pav.). Šviesos diodams reikia nedidelės įtampos. 8.23 pav. parodyta šviesos diodo konstrukcija ir įtampa atsižvelgiant į jų spalvą.

–

– + VI etapas

SPALVA

Raudona Žalia Geltona Oranžinė Mėlyna

Dar senovės Egiptè ir Bagdadè buvo žinomas reiškinys: sumerkus du metalus į tam tikrą tirpalą vieno iš jų dalelės atskyla ir padengia kitą. Kodėl taip nutinka?

ĮTAMPA

1,6 V 2,1 V 2,1 V 2,2 V 4 5V

8.23 pav.

Teisingai sustačius elektrinės grandinės elementus, šviesos diodas pradės šviesti (žr. 8.21 pav.).

131

Taip ir su mūsų citrina! Į citriną įkišti du skirtingi metalai (cinkas ir varis) yra veikiami joje esančių sulčių – citrinų rūgšties. Jai veikiant teigiamos elektrinės dalelės juda link varinės plokštelės, o neigiamos susikaupia prie cinkuotos vinies. Taip susidaro du elektrodai – teigiamas ir neigiamas, o citrina virsta galvaniniu elementu.

ELEKTROTECHNIKOS IR ELEKTRONIKOS PRADMENYS

Darbo priemonės

Įdomybės

Dirbiniui pagaminti bus naudojamos:

Medžiagos

Citrinos – 4 vienetai (gali būti ir daugiau) Cinkuota vinis ar cinkuotos skardos plokštelė – 4 vnt. (8.16 pav.) Varinė plokštelė – 4 vnt. (8.16 pav.) Elektros laidas Laidų prijungimo sąvaržėlės (8.21 pav.) Šviesos diòdas (8.20 pav.)

Serijos „Šok“ vadovėlio „Konstrukcinės medžiagos ir elektronika“ komplektą V-VI klasei sudaro:

• Vadovėlis • Mokytojo knyga

5 6

Konstrukcinės medžiagos ir elektronika

..........

ISBN 978-5-430-05049-8

Apsilankyk www.knyguklubas.lt • Rasi naujausių knygų • Sužinosi, ką skaito tavo bendraamžiai • Dalyvausi diskusijose