Rychlicki W. - Nic prostszego. Od obwodu elektrycznego do pierwszego robota, Elektronika

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->Spis treściOd autora . .................................................................................................5Rozdział 1. Co to jest prąd elektryczny? .......................................................................9Rozdział 2. Pierwszy obwód elektryczny .....................................................................11Pierwsze doświadczenie z prądem elektrycznym .................................................................................11Źródła prądu elektrycznego — ogniwa elektrochemiczne i baterie ...................................................14Przewody elektryczne . .............................................................................................................................17Żarówka . ....................................................................................................................................................18Dodatkowe akcesoria elektrotechniczne ................................................................................................19Latarka-breloczek, czyli praktyczne wykorzystanie prostego schematu ...........................................22Rozdział 3. Włączanie i wyłączanie prądu w obwodzie .................................................23Łączniki elektryczne . ................................................................................................................................23Łączniki i operacje logiczne . ...................................................................................................................28Przełączanie w obwodach elektrycznych ...............................................................................................32Rozdział 4. Pomiary wielkości elektrycznych ...............................................................41Liczby i jednostki . .....................................................................................................................................41Pomiary napięcia w obwodach elektrycznych .......................................................................................50Pomiar natężenia prądu . ..........................................................................................................................56Rozdział 5. Pomiary i obliczenia w obwodach elektrycznych ........................................63Obliczanie mocy i oporu . ........................................................................................................................63Obliczenia na kalkulatorze . .....................................................................................................................67Pojemność ogniwa . ...................................................................................................................................70Łączenie ogniw — baterie . .......................................................................................................................72Łączenie żarówek . .....................................................................................................................................75Rozdział 6. Prąd elektryczny i pole magnetyczne ........................................................83Magnesy i elektromagnesy . .....................................................................................................................83Silnik elektryczny prądu stałego . ............................................................................................................89Sterowanie kierunkiem obrotów silnika ................................................................................................91Mostek H . ..................................................................................................................................................934Nic prostszego. Od obwodu elektrycznego do pierwszego robotaRozdział 7. Mój pierwszy robot ...................................................................................99Brush Bot, czyli „szczotkowiec” . ............................................................................................................99Szczotkowiec BB-01 . ..............................................................................................................................100Szczotkowiec BB-02 . ..............................................................................................................................104Szczotkowiec TBB mini, czyli Tooth Brush Bot .................................................................................108Igrzyska Brush Botów i inne zawody . ..................................................................................................109Rozdział 8. Rozważania o elementach mechanicznych .............................................113O obrotach kół i prędkości pojazdu . ....................................................................................................113O przekładniach mechanicznych . ........................................................................................................118O robotach i pojeździe trójkołowym . ..................................................................................................126Rozdział 9. Budujemy robota mobilnego ....................................................................131Podwozie robota mobilnego . ................................................................................................................131Zdalne sterowanie przewodowe . ..........................................................................................................135O programowaniu robota . ....................................................................................................................143Dodatek A Jak zbudowałem elektryczne klocki .........................................................151Dodatek B Wykaz stosowanych symboli elektrotechnicznych ....................................157Dodatek C Odpowiedzi do problemów z rozdziału 5. ..................................................159Skorowidz . ............................................................................................165Od autoraTę książkę polecam wszystkim, którzy chcieliby zapoznać się z podstawowymi informacjamio prądzie elektrycznym i obwodach elektrycznych prądu stałego. Zachęcam do systematycznejlektury i wykonywania doświadczeń. Czytając i eksperymentując, lepiej zrozumiesz, czym jestprąd elektryczny. Bez obaw — polecane doświadczenia są bezpieczne. Wszystkie układy będązasilane z baterii. Jeśli gdzieś w tekście odwołam się do domowej instalacji elektrycznej, to tylkopo to, aby porównać pewne zjawiska (ale bez dotykania!).Książka jest skierowana do uczniów, nauczycieli, opiekunów kół zainteresowań w świetlicyosiedlowej lub domu kultury, rodziców lub dziadków. Każdy, niezależnie od wieku, znajdzietu coś, co powinno go zainteresować. Zdobytą wiedzę możesz zachować dla siebie, podzielićsię nią z młodszym rodzeństwem lub swoimi uczniami. Warto wspólnie majsterkować.Krótki rozdział 1. wprowadzi Cię do tematu. Zamieściłem w nim podstawowe pojęcia dotycząceprądu elektrycznego. To wszystko już może wiedziałeś, a może dopiero będziesz się o tym uczyłz innych źródeł. Ta definicja wystarczy Ci do podjęcia dalszych rozważań.W rozdziale 2. pokazałem, jak zbudować pierwszy prosty obwód elektryczny. Przy okazji omówi-łem potrzebne elementy — ogniwo elektrochemiczne (źródło prądu elektrycznego), żarówkę(odbiornik prądu) i przewody. Zwróciłem uwagę na problemy bezpieczeństwa i ekologię. Przed-stawiłem pierwsze symbole elektrotechniczne i schemat obwodu. W kolejnych rozdziałachpoznasz inne symbole. Wszystkie wykorzystane na schematach symbole elektryczne zgroma-dziłem w dodatku B.Rozdział 3. poświęciłem łącznikom elektrycznym. Oprócz omówienia ich budowy, zasady dzia-łania i wykorzystania w obwodach elektrycznych, opisałem związek łączników (przełączników)z logiką matematyczną. Stąd tylko krok do zrozumienia techniki cyfrowej. Jeśli wydaje Ci sięto zbyt trudne, nie martw się. Kiedyś do tego powrócisz. Doświadczenia możesz wykonywać,korzystając z zestawuelektryczne klocki.Wskazówki, jak zbudować ten zestaw, zawarłemw dodatku A.6Nic prostszego. Od obwodu elektrycznego do pierwszego robotaRozdział 4. zacząłem od omówienia liczb i jednostek, w jak najbardziej przystępny sposób. Jeślinie przepadasz za liczbami, to może moje rysunki nieco Cię do nich przekonają. Zachęcam Ciędo zakupienia urządzeń pomiarowych i korzystania z nich podczas doświadczeń. W tym rozdzialenauczysz się mierzyć napięcie elektryczne i natężenie prądu.Wyniki pomiarów możesz porównywać lub wykorzystywać do obliczeń. Z rozdziału 5. nauczyszsię obliczać moc prądu elektrycznego i rezystancję (opór) odbiorników prądu. Obliczeniamożesz wykonać, używając najprostszego kalkulatora. Pokazałem, jak wykonywać obliczeniana kalkulatorze i zapisywać algorytmy obliczeń (instrukcje dla użytkownika kalkulatora). Zapo-znasz się z pojęciem pojemności ogniwa i ze sposobami łączenia ogniw w baterie. Łączenie żaró-wek (szeregowe i równoległe) pozwoli na poznanie kolejnych praw (zasad) obowiązującychw obwodach elektrycznych. W tym rozdziale pojawiły się trzy problemy. Postaraj się odpowie-dzieć na nie sam. Swoje przemyślenia możesz skonfrontować z moimi wyjaśnieniami zawar-tymi w dodatku C.Istnieje ścisły związek pomiędzy polem magnetycznym i prądem elektrycznym. Z rozdziału 6.dowiesz się, jak działa elektromagnes i jakie są jego zastosowania. Między innymi będzieszwiedział, czym jest przekaźnik (kiedyś z przekaźników budowano komputery) i jak działa silnikelektryczny prądu stałego. Poznasz sposoby zmiany kierunku obrotów silnika elektrycznegoi dowiesz się, jak z łączników (lub przekaźników) zbudować mostek H — ważny element dosterowania pracą silników elektrycznych.Rozdział 7. poświęciłem prostemu robotowi. Konstrukcja zawiera kilka elementów: baterię,łącznik i silnik elektryczny. Podstawą robota jest szczoteczka, stąd nazwa „szczotkowiec”(ang.Brush Bot).W rozdziale 8. omówiłem kilka problemów mechanicznych. Z tego rozdziału dowiesz się, jaki jestzwiązek pomiędzy prędkością obrotową koła i jego średnicą a prędkością pojazdu. Poznaszzasadę działania różnych przekładni mechanicznych. W rozdziale określiłem, czym jest robot,i skoncentrowałem się na pojazdach z trzema kołami.Czas na finał. Z rozdziału 9. dowiesz się, jak zbudowałem podwozie robota mobilnego — pojazdna trzech kołach. Korzystając z poznanych informacji, można pojazdem (robotem) zdalnie ste-rować. Na początek jest to sterowanie przewodowe. Zachętą do dalszej nauki powinien byćostatni podrozdział — „O programowaniu robota”. Mechanika i elektrotechnika pozwalają naciekawe rozwiązania tego problemu, ale czegoś tu jeszcze brakuje. Stąd sugestia kolejnej wyprawy,tym razem do świata elektroniki. To jednak temat z innej bajki.Przedstawione konstrukcje mają charakter zabawek i służą wyłącznie celom edukacyjnym dla ichwykonawców.Oczywiście możliwe jest „wzmocnienie” przedstawionych konstrukcji i wykorzystanie ich w spo-sób bardziej profesjonalny. To jest ewentualnie zadanie dla czytelnika. [ Pobierz całość w formacie PDF ]

Rychlicki W. - Nic prostszego. Od obwodu elektrycznego do pierwszego robota, Elektronika

Tematy