Illuminazione delle scale
Programmi: KS3, Sek I, cycle 4
Obiettivo¶
Capire come funziona un circuito in cui una lampadina si può accendere e spegnere da due punti, come la luce delle scale o di un lungo corridoio.
Il montaggio¶
Un generatore da 4,5 V, due deviatori e una lampadina da 4,5 V / 1 W. Il polo positivo del generatore va al morsetto comune del primo deviatore, e il morsetto comune del secondo va alla lampadina. I morsetti «1» e «2» dei deviatori sono collegati in modo incrociato da due fili gialli: «1» del primo con «2» del secondo, «2» del primo con «1» del secondo. Il secondo deviatore è capovolto. Entrambe le lame sono sul contatto «1», la lampadina è spenta.
Procedimento¶
- Spostare la lama del primo deviatore sull'altro contatto: trascinare l'impugnatura o scegliere la posizione nel pannello dei parametri.
- Spostare la lama del secondo deviatore.
- Spostare di nuovo la lama del primo, poi quella del secondo. Dopo ogni passo annotare se la lampadina è accesa.
- Seguire il percorso della corrente lungo i fili per ogni posizione delle lame.
Risultato atteso
La lampadina è accesa quando le lame sono su contatti con numeri diversi, e si spegne quando i numeri sono uguali. Ogni spostamento di una qualsiasi delle due lame cambia lo stato della lampadina.
| Primo | Secondo | Lampadina |
|---|---|---|
| 1 | 1 | spenta |
| 2 | 1 | accesa |
| 2 | 2 | spenta |
| 1 | 2 | accesa |
Domande¶
- Perché i comuni interruttori a due morsetti non vanno bene per un circuito del genere?
- Perché la lampadina si spegne quando entrambe le lame sono su contatti con lo stesso numero?
- Che cosa succede se si scambiano i fili gialli su uno dei deviatori?
Risposte
- Un interruttore comune può solo chiudere o interrompere un filo. Due interruttori in serie accendono la lampadina solo quando sono chiusi entrambi, e due in parallelo la accendono ogni volta che uno dei due è chiuso, quindi in alcune posizioni un interruttore non può cambiare ciò che l'altro ha impostato. Un deviatore sposta la corrente da un filo giallo all'altro, e questo permette a ciascun deviatore sia di accendere sia di spegnere la lampadina.
- I fili gialli si incrociano, quindi il contatto «1» di un deviatore è collegato al contatto «2» dell'altro. Con entrambe le lame su «1», la corrente va dalla prima lama lungo un filo giallo al contatto «2» del secondo deviatore, dove non c'è la lama, e il circuito è aperto; con entrambe le lame su «2» succede lo stesso lungo l'altro filo.
- Allora i fili collegano contatti con lo stesso numero, «1» con «1» e «2» con «2». La tabella si inverte: la lampadina è accesa quando i numeri sono uguali e spenta quando sono diversi, e ogni spostamento continua ad accenderla o a spegnerla.