Jocul lui Kirchoff: 7 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

Fundalul plictisitor:

Predarea electronicii este dificilă, deoarece o mare parte din aceasta este conceptuală și poate fi greu de înțeles. Unul dintre aceste subiecte electronice dificile include Legile lui Kirchoff (legile privind tensiunea și actuale, cu acronimele KVL și respectiv KCL). Voi ignora predarea KVL și KCL în acest instructabil și o voi lăsa pentru cititor la Google. În schimb, voi acoperi un mare joc al lui Kirchoff.

Am găsit acest joc promițător la clasă al profesorului de fizică pensionat John Coenraads de pe site-ul său din Ontario Canada (https://sites.google.com/site/frugalphysics/kirchoff-game) și l-am folosit cu mult succes ca profesor cu dublă înscriere cu clasa mea de carieră și centru tehnic cu juniori de liceu de 16 și 17 ani. Am vrut să scriu acest Instructable cu instrucțiuni pentru pașii pe care i-am urmat, rezultatele și gândurile pentru îmbunătățiri viitoare.

Mulțumesc, de asemenea, mergeți la celălalt profesor din această clasă, instructorul de liceu Mecatronică Paul Lathrop, adultul prezentat în imaginile de mai jos. El a fost cel care și-a luat timp să învețe și să evalueze studenții noțiunile de bază ale seriei și ale calculului rezistenței paralele - fără de care lecțiile și jocul Legilor lui Kirchoff nu ar fi fost semnificative. Acesta este cam felul în care el și eu colaborăm cu acești studenți.

OK, destule lucruri plictisitoare - pentru joc!

Pasul 1: Plăcile de joc

Jocul se joacă cu dale, precum Scrabble. Înainte de curs, profesorul va trebui să le tipărească (de preferință color) și să le taie în bucăți individuale.

Piesele de joc sunt plăci pătrate care reprezintă componente ale circuitului electric

• Baterii

• Becuri

• Siguranțe

• Comutatoare

Pasul 2: Configurarea echipelor

În loc să-i joc pe elevi individuali, am decis să înființez echipe pentru a menține ritmul jocului în mișcare mai rapidă. Asta înseamnă că a trebuit să creez un set întreg de plăci pentru fiecare echipă.

Aici vedeți că amestec plăcile, înainte de a le pune în plicuri individuale ale echipei. Am dat fiecărei echipe un nume „sunet electronic” și, de asemenea, am scris numele pe spatele fiecărei plăci pentru curățare și notare ulterioară.

Pasul 3: Echipele iau rânduri Plasând piese de joc

Fiecare echipă poate alege 6 piese aleatorii

Echipele se adaugă pe rând pe cât de multe piese doresc la un circuit existent sau nou.

Această secvență de fotografii arată echipa 1 făcând prima lor mișcare folosind 4 piese de joc.

Pasul 4: Alte echipe pot verifica dacă este un circuit valid

Circuitul creat de piesele de joc nou plasate este valid dacă …

• nu are scurtcircuite (circuitele deschise sunt OK)
• fiecare bec având curentul specificat prin el în conformitate cu KVL
• fiecare bec având tensiunea specificată peste el în conformitate cu KVL

Pasul 5: provocare și scor

Echipele opuse pot provoca dacă consideră că circuitul este invalid. Dacă provocarea este menținută, piesele de joc trebuie eliminate, dar dacă provocarea este răsturnată, echipa provocatoare își pierde rândul.

Scorul se face prin adăugarea puterii becurilor tocmai adăugate. În exemplu, s-au câștigat în total 24 de puncte (sau 24 de wați).

Pasul 6: Regulile rămase de joc

Echipele își înlocuiesc plăcile din plicul amestecat, astfel încât să aibă întotdeauna un total de 6 piese de joc.

Am inclus și piesele de joc „comutator” și „fuzibil” cu regulile speciale menționate în aceste imagini, dar acestea nu au adăugat prea mult la jocul general și probabil că nu le-aș folosi în iterațiile viitoare.

Jocul este terminat atunci când o echipă nu mai are suficiente plăci în plic pentru a înlocui toate plăcile jucate. În acel moment, jocul este oprit și câștigătorul este contat.

Pasul 7: Cum a mers în viața reală

Am avut un număr bun de elevi în clasă și am reușit să creăm 4 echipe mari de câte 5 elevi fiecare. Puteți vedea studenții, grupați în echipe în funcție de apropierea locurilor, precum și scorurile finale ale echipelor la sfârșitul jocului, cu „Team mu” câștigător clar. De asemenea, puteți vedea circuitele finale pe care le-au construit.

Sfaturi pentru jocuri viitoare:

Cred că piesele de joc „Switch” și „Fuse” pot fi omise, deoarece ritmul jocului cu un număr atât de mare de studenți s-a dovedit a fi cam prea lent. În următoarea iterație, aș crește numărul de becuri și poate crește numărul de piese de joc pe care o echipă le primește la fiecare rând.