Школа капитана Грампа. Scratch и Arduino для школьников

Измерьте напряжение между землей (GND) и пином 5V.

Напряжение должно быть около 5 В. (от 4.9В до 5.1В).

Измерьте напряжение между землей (GND) и пином 3.3V.

Напряжение должно быть около 3.3 В. (от 3.2В до 3.4В).

Делитель напряжения из двух резисторов

У меня в трюме пылится куча оружия с разряженными аккумуляторами. Использую его я не часто, поэтому постоянно забываю подзарядить. Надо будет попросить ребят заняться этим вопросом. Заодно научатся изменять уровень напряжения с помощью резисторов.

А вот и списочек оружия нашелся.

Дезинтегратор трехлинейный образца 2191 года. 10 шт. Напряжение аккумулятора 450 В.

Плазмомет Хайрема образца 2173 года. 3 шт. Напряжение аккумулятора 600В.

Бластер Наганта образца 2195 года. 25 шт. Напряжение аккумулятора 300В.

Надеюсь, что вы помните, что бортовая сеть космического корабля имеет напряжение 900В. Если Вы посмотрите на напряжение питания трехлинейного дезинтегратора (450В), то заметите, что оно ровно в два раза меньше напряжения сети. Для того чтобы получить это напряжение, 900В нужно разделить пополам. Для этого используется делитель напряжения, состоящий из нескольких резисторов.

Резистор, это электронный компонент, обладающий сопротивлением (поэтому иногда резистор так и называют – сопротивление). Сопротивление измеряется в Омах и килоомах (в тысячах Ом).

В состав набора входят резисторы с сопротивлением 330 Ом, 1кОм и 10кОм.

Для измерения сопротивления переключите мультиметр в режим ? на 20К..

Измерьте сопротивление каждого вида резисторов. Коснитесь щупами ножек резистора и посмотрите на экран мультиметра.

Сопротивление резистора номиналом 330 ом немного меньше и равно 320 Ом.

Сопротивление резистора номиналом 1 кОм (1000 Ом) тоже немного меньше и равно 970 Ом.

Сопротивление резистора номиналом 10 кОм (10000 Ом) равно 9810 Ом.

Теперь переключите мультиметр в режим режим ? на 2К. Сопротивление резистора номиналом 10 кОм в этом режиме измерить не получится.

Сопротивление резистора номиналом 330 ом в этом режиме измерилось точнее, оно равно 326 Ом.

Сопротивление резистора номиналом 1 кОм (1000 Ом) тоже измерилось точнее, оно равно 979 Ом.

Сопротивление резистора номиналом 10 кОм (10000 Ом) в этом режиме измерить нельзя, так как диапазон измерения 2К меньше чем 10 К. На экране будет показана единичка, это означает, что измерить значение невозможно.

Задание.

Измерьте сопротивление всех резисторов входящих в набор.

Напряжение 900В очень опасное, поэтому соберем макет делителя напряжения с использованием Кроны, напряжение которой ровно в 100 раз меньше бортового.

Для того чтобы разделить напряжение пополам нам потребуется собрать делитель напряжения из двух одинаковых резисторов. Вот так выглядит электрическая принципиальная схема делителя напряжения. Крона обозначается как G1, а резисторы как R1 и R2. Общий провод, подключенный к минусу Кроны, обозначен как GND. На рисунке показаны уровни напряжения.

Возьмите два резистора по 10кОм и соберите делитель напряжения на макетной плате, подав питание от пина Vin.

Переключите мультиметр в режим вольтметра и измерьте напряжение между землей (GND) и точкой соединения резисторов.

Напряжение будет около 4,3В, почти ровно половина от напряжения на Vin.

Напряжение разделится не ровно из-за различия сопротивлений резисторов. Если бы сопротивление резисторов было абсолютно одинаковым, то делитель разделил бы напряжение ровно пополам.

Делитель напряжения из трех резисторов

Теперь вы знаете, как разделить напряжение пополам и собрать схему зарядки трехлинейного дезинтегратора. А как зарядить бластер? Нужно разделить бортовое напряжение 900В на три!

Соберите схему делителя напряжения из трех резисторов по 10кОм. Питание на макетную плату подайте от пина Vin.

Переключите мультиметр в режим вольтметра и измерьте напряжение между землей (GND) и точкой соединения первого и второго резисторов.

Напряжение будет около 2.8В, почти ровно треть от напряжения на Vin.

Надеюсь, вы догадаетесь, как от этой схемы зарядить плазмомет?

Правильно, надо подключиться к точке соединения второго и третьего резисторов. Напряжение в этой точке будет равно двум третям от напряжения Vin (около 5.6В).