Merdiven aydınlatması

Öğretim programları: KS3, Sek I, cycle 4

Tam sürümü aç ↗

Amaç

Merdivendeki ya da uzun bir koridordaki ışık gibi, tek bir ampulün iki farklı yerden yakılıp söndürülebildiği bir devrenin nasıl çalıştığını anlamak.

Düzenek

4,5 V'luk bir kaynak, iki çift yollu anahtar ve 4,5 V / 1 W'lık bir ampul. Kaynağın artı kutbu birinci anahtarın ortak ucuna, ikinci anahtarın ortak ucu da ampule gider. Anahtarların “1” ve “2” uçları iki sarı kabloyla çapraz olarak birleştirilmiştir: birincinin “1” ucu ikincinin “2” ucuna, birincinin “2” ucu ikincinin “1” ucuna. İkinci anahtar ters çevrilmiştir. İki bıçak da “1” kontağında, ampul yanmıyor.

İşlem basamakları

1. Birinci anahtarın bıçağını diğer kontağa geçirin: kolunu sürükleyin ya da parametre kartında konumu seçin.
2. İkinci anahtarın bıçağını diğer kontağa geçirin.
3. Yeniden önce birincinin, sonra ikincinin bıçağını geçirin. Her adımdan sonra ampulün yanıp yanmadığını kaydedin.
4. Bıçakların her konumu için akımın kablolar boyunca izlediği yolu takip edin.

Beklenen sonuç

Bıçaklar farklı numaralı kontaklardayken ampul yanar, numaralar aynı olduğunda söner. Bıçaklardan herhangi biri her konum değiştirdiğinde ampulün durumu değişir.

Birinci	İkinci	Ampul
1	1	yanmıyor
2	1	yanıyor
2	2	yanmıyor
1	2	yanıyor

Sorular

1. İki uçlu sıradan anahtarlar neden böyle bir devre için uygun değildir?
2. İki bıçak da aynı numaralı kontaklardayken ampul neden söner?
3. Anahtarlardan birinde sarı kabloların yerleri değiştirilirse ne olur?

Cevaplar

1. Sıradan bir anahtar yalnızca tek bir kabloyu kapatabilir ya da kesebilir. Bu anahtarlardan ikisi seri bağlıyken ampulü yalnızca ikisi de kapalı olduğunda, paralel bağlıyken ise herhangi biri kapalı olduğunda yakar; bu yüzden bazı konumlarda bir anahtar, diğerinin belirlediği durumu değiştiremez. Çift yollu anahtar akımı bir sarı kablodan diğerine aktarır ve bu sayede her anahtar ampulü hem yakabilir hem de söndürebilir.
2. Sarı kablolar çaprazlanmıştır; bu yüzden bir anahtarın “1” kontağı diğerinin “2” kontağına bağlıdır. İki bıçak da “1” kontağındayken akım birinci bıçaktan bir sarı kablo boyunca ikinci anahtarın “2” kontağına gider, orada bıçak olmadığından devre açıktır; iki bıçak da “2” kontağındayken aynı şey diğer kablo boyunca olur.
3. Bu durumda kablolar aynı numaralı kontakları birleştirir: “1”i “1”e, “2”yi “2”ye. Tablo tersine döner: numaralar aynıyken ampul yanar, farklıyken yanmaz; her konum değiştirme yine ampulü yakar ya da söndürür.