Kirchoff's Game: 7 stappe (met foto's)

2025 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2025-01-23 12:53

Die vervelige agtergrond:

Elektronika onderrig is moeilik, want baie daarvan is konseptueel en kan moeilik wees om te begryp. Een van die moeilike elektroniese onderwerpe sluit in Kirchoff's Laws (die spannings- en stroomwette, met die akronieme KVL en KCL onderskeidelik). Ek sal die onderrig van KVL en KCL in hierdie instruksies oorslaan en dit vir die leser aan Google oorlaat. In plaas daarvan sal ek 'n wonderlike Kirchoff's Game behandel.

Ek het hierdie belowende klaskamer-speletjie van die afgetrede fisika-onderwyser John Coenraads op sy webwerf in Ontario, Kanada (https://sites.google.com/site/frugalphysics/kirchoff-game) gevind, en ek het dit met groot sukses gebruik as professor vir dubbele inskrywings met my loopbaan en tegniese sentrum klas met 16 en 17 jarige hoërskool juniors. Ek wou hierdie instruksies skryf met instruksies vir die stappe wat ek gevolg het, die resultate en gedagtes vir toekomstige verbetering.

Dankie ook aan die ander onderwyser in hierdie klas, die hoërskool Mechatronics -instrukteur Paul Lathrop, die volwassene wat op die onderstaande foto's verskyn. Dit was hy wat die tyd geneem het om studente die basiese beginsels van reekse en parallelle weerstandsberekening te leer en te evalueer - waarsonder die lesse en spel van Kirchoff's Laws nie betekenisvol sou gewees het nie. Dit is omtrent die manier waarop ek en hy met hierdie studente saamwerk.

OK, genoeg van die vervelige goed - na die spel!

Stap 1: Die wildteëls

Die spel word met teëls gespeel, soos Scrabble. Voor die klas moet die onderwyser dit uitdruk (verkieslik in kleur) en in individuele stukke sny.

Spelstukke is vierkantige teëls wat elektriese stroombaankomponente verteenwoordig

• Batterye

• Bolle

• Sekerings

• Skakelaars

Stap 2: Stel spanne op

Ek het nie besluit om individuele studente die spel te speel nie, maar ek het besluit om spanne saam te stel om die tempo van die spel vinniger te laat beweeg. Dit beteken dat ek 'n hele stel teëls vir elke span moes maak.

Hier sien ek dat ek die teëls skommel voordat ek dit in individuele spankoeverte plaas. Ek het aan elke span 'n 'elektronies-klinkende' naam gegee en ook die naam op die agterkant van elke teël geskryf vir latere opruiming en telling.

Stap 3: Spanne neem beurte om spelstukke te plaas

Elke span kies 'n ewekansige 6 stukke

Spanne voeg om die beurt soveel teëls by tot een bestaande of nuwe stroombaan wat hulle wil.

Hierdie reeks foto's toon dat span 1 hul eerste stap maak deur 4 spelstukke te gebruik.

Stap 4: Ander spanne kan kyk of dit 'n geldige stroombaan is

Die stroombaan wat deur die nuut geplaasde spelstukke geskep is, is geldig as dit …

• het geen kortsluitings nie (oop stroombane is OK)
• elke gloeilamp met die gespesifiseerde stroom daardeur volgens KVL
• elke gloeilamp met die gespesifiseerde spanning daaroor volgens KVL

Stap 5: Uitdagend en telling

Teenstanders kan dit uitdaag as hulle voel dat die baan ongeldig is. As die uitdaging gehandhaaf word, moet die stukke verwyder word, maar as die uitdaging omgekeer word, verloor die uitdagende span hul beurt.

Die telling word gedoen deur die krag van die gloeilampe wat pas bygevoeg is, by te voeg. In die voorbeeld is 'n totaal van 24 punte (of 24 Watt) verdien.

Stap 6: Oorblywende spelreëls

Spanne vervang hul teëls uit hul geskuifde koevert, sodat hulle altyd altesaam 6 spelstukke het.

Ons het ook die stukke "skakelaar" en "versmelting" ingesluit by die spesiale reëls wat in hierdie beelde genoem word, maar dit het nie veel bygedra tot die algehele spel nie, en ek sal dit waarskynlik nie in toekomstige herhalings gebruik nie.

Die spel is klaar as 'n span nie meer genoeg teëls in hul koevert het om al hul teëls te vervang nie. Op daardie oomblik word die spel gestaak en die wenner word getel.

Stap 7: Hoe dit in die werklike lewe gegaan het

Ons het 'n goeie aantal studente in die klaskamer gehad, en ons kon 4 groot spanne van tot 5 studente elk saamstel. U kan die studente sien, gegroepeer in spanne in die omgewing van sitplekke, en ook die eindtellings van die spanne aan die einde van die spel, met 'Team mu' die duidelike wenner. U kan ook die finale stroombane sien wat hulle gebou het.

Wenke vir toekomstige speletjies:

Ek dink die "Switch" en "Fuse" spelstukke kan oorgeslaan word, want die tempo van die spel met so 'n groot aantal studente blyk 'n bietjie te stadig te wees. In die volgende herhaling sou ek die aantal gloeilampe vermeerder en miskien die aantal speelstukke wat 'n span elke beurt kry, verhoog.