Kas ta elektra?

  

Kaip jūs žinote elektronika veikia elektros pagalba. Fizikoje jūs jau turėjote su ja susipažinti, o jeigu ne, pabandysiu trumpai paaiškinti. 

 

Kad suprasti elektrą, reikia pradėti nuo atomų. Kiekvienas atomas susideda iš protonų (teigiamo krūvio), neutronų (neturi krūvio) ir aplink skriejančių elektronų (neigiamo krūvio). Norint išardyti atomo branduolį reikia daug energijos, bet taip pat galima ir išlaisvinti daug energijos. Tarkim branduolinis sprogimas. Su elektronais yra kitaip. Norint atskirti keletą elektronų nuo atomo, reikia visai nedaug energijos. Pavyzdžiui, cinkas reaguoja su rūgštimi ir gali išlaisvinti elektronus. Tai naudojama baterijose. Deja ši reakcija greit sustos, nes elektronai susikaups cinko elektrode ir neturės galimybės judėti toliau. Juos galima įsivaizduoti kaip agresyvius žmonės, trokštančius pabėgti vieniems nuo kitų ir nenorinčius bendrauti.

 

elektra1 

 

Jeigu mes prijungsime laidą prie cinko elektrodo, o kitą galą prie kito elektrodo, pagaminto iš kitokios medžiagos, kurioje yra elektronų trūkumas, tai elektronai galės lengvai šokinėti nuo atomo prie atomo ir judės laidu. Veiksmas bus greitas, nes elektronai patys stumia vieni kitus. Ši stumimo jėga sukurs elektros srovė.

 

Kai elektronų sumažės cinko elektrode, vėl prasidės reakcija, kuri užpildys trūkstamas elektronų vietas. Vėl elektronai vieni kitus stums ir judės laidu. Tai truks tol, kol baigsis cinko ir rūgšties reakcija. Dažniausiai todėl, kad cinkas pasidengs oksidu. Oksidas sudarys kliūtį cinkui reaguoti su rūgštimi. 

 

elektra2 

 

Šis pavyzdys mums rodo baterijos veikimą. Kuo didesnė reakcija, tuo didesnę srovę gausime. Jeigu išsieikvos cinkas, reakcija taipogi sustos, nes baterija nebegeneruos srovės. Ji bus „mirusi“. Ją pakrauti būtų sudėtinga, nes elektrodai dėvisi arba pasidengia oksidu ir cheminės reakcijos nevyksta. Turbūt žinote, kad yra pakraunamos baterijos.

 

Pirmasis eksperimentas. Srovės skonis!

 

Ar mes galime paragauti elektros srovės? Tikriausiai ne, bet toks jausmas tarsi ragaujate.

itampataste

Kaip reikia „paragauti“ 9 voltų baterijos? Su liežuviu paliečiame kontaktus. Pajusite tarsi ragautumėte kažką aštresnio. Elektros srovė dėl drėgmės lengvai pereina į liežuvį ir teka iš vieno elektrodo į kitą. Kadangi liežuvio paviršinis sluoksnis labai plonas ir nervai yra labai arti, elektrą pajusti lengva.

Jeigu tai pakartotume su nusausintu liežuviu, srovės tekėjimą jaustume gerokai silpniau. Pasikeitimas įvyko dėl kitokios varžos. Apie varžas pakalbėsime trečioje temoje.

Praktinis panaudojimas. Jeigu oda drėgna, tarkim prakaituoja, varža mažėja. Šis principas yra naudojamas melo detektoriuose. Jeigu kas nors meluoja ir yra stresinėje būsenoje, organizmas pradeda prakaituoti.

9 voltų baterijoje yra chemikalai, kurie išlaisvina elektronus, norinčius keliauti nuo vieno elektrodo prie kito, kaip cheminės reakcijos rezultatas. Įsivaizduokite, kad baterijoje yra dvi talpos, viena užpildyta vandeniu, kita tuščia. Jeigu sujungsime vamzdžiu, tai vanduo pradės tekėti ir sustos kai lygis bus vienodas. Taigi ir sujungus baterijos elektrodus srovė teka tarp jų, netgi jeigu vietoje laidų naudojame liežuvį. Prisiminkite, kad srovė per vienas medžiagas teka lengviau, per kitas sunkiau.

talpos

pagrindai 


 

 

Arduino pasaulis

 

   Arduino viena iš populiariausių atviro kodo techninės įrangos pasaulyje. Jeigu jūs ne profesionalus technikas ir norite kurti elektronikos projektus, tai Arduino vienas geriausių pasirinkimų. Norėdami susipažinti plačiau, apsilankykite Arduino oficialioje svetainėje http://arduino.cc/.

   Šioje dalyje parodysiu kaip rašyti paprasčiausias programas pasinaudojant Arduino programavimo kalba. Pirmiausia reikia turėti Arduino plokštę ar jos analogą. Tada suinstaliuoti Arduino aplinką tinkančią jūsų sistemai. Atsisiųsti Arduino. Keliaujam toliau.

   Pažingsniui vykdome šiuos veiksmus:

      1. Prijungiam Infiduino arba Freaduino plokštę prie PC (personalinio kompiuterio) pasinaudodami USB kabeliu.      

      2. Kai įvykdysite pirmą žingsnį, jūsų kompiuteris ras prijungtą naują įrangą. Tuomet bus bandoma įdiegti naują tvarkyklę (drivers). 

      3. Atsidarykite Arduino IDE (Integrated Device Electronics) ir susikurkite naują failą (File->New).

      4. Sekančiose eilutėse parodyta standartinė kodo struktūra Arduino IDE. Ją vadiname „Arduino programavimo kalba“ („Arduino programming language“).

/*Pastaba: šis kodas skirtas Arduino 1.0 ir vėlesnėms versijoms*/
void setup() {
  /*kodas kuris bus paleistas 1 kartą*/
  Serial.begin(9600);  //Nustatomas prievadas, kuriuo bus bendraujama tarp kompiuterio ir Arduino
}
void loop() {
  /*kodas kuris bus kartojamas nuolat*/
  Serial.println("Sveiki atvykę į Arduino Pasaulį");
  Serial.println("Sveikiname, jūs prisijungėte!");
  while(1);
}

 

          5. Prieš parsisiųsdami kodą, skirtą Arduino, pirmiausia atlikite šiuos Arduino IDE veiksmus:

              1. Pasirinkite tinkamą plokštę.

              2. Pasirinkite tinkamą COM prievadą.

              3. Sukompiliuokite jūsų parašytą programą.

              4. Paspauskite upload mygtuką.

         Kad būtų paprasčiau peržiūrėkite šiuos paveikslėlius.

 

 a1 a2 a3 a4

 

 

        Jeigu kodas gerai nusisiuntė, paspaudę Tools->Serial Monitor, turite pamatyti šį užrašą:

 

a5

 

 

Iš mokytojo pasiimame šią kortelę arba iškart rašome žemiau esantį kodą.

a3 a4

Parašome šį kodą Arduino IDE aplinkoje.

/*
  Mirksi
  LED'as 1 sekundę švies, 1 sekundę bus išjungtas ir taip kartos nuolatos.
*/
int led = 13;

void setup() {
// nustatome skaitmeninį lizdą kaip išėjimą (OUTPUT).
   pinMode(led, OUTPUT);
}

void loop() {
   digitalWrite(led, HIGH); // LED'as švies
   delay(1000); // laukiam sekundę
   digitalWrite(led, LOW); // LED'as išsijungs
   delay(1000); // laukiam sekundę
}

Sukompiliuojame programą bei nusiunčiame į Infiduino. Pamatysime mirksintį LED'ą. 


 

 

Papildomos užduotys:

   1. Pataisykite programą taip, kad LED'as mirksėtų kas 0,5 sekundės.

   2. Pataisykite programą taip, kad LED'as mirksėtų tarsi SOS signalas, t.y. 3 kart greit, 3 kart lėtai, 3 kart greit, pauzė ir vėl viską kartojam.

 sos

 

 

Add comment

Security code
Refresh