Trykksensor
Velostat brukes til å lage en berøringssensor, ettersom motstanden over den endres i henhold til påført trykk. Velostat er seriekoblet med en motstand for å lage en spenningsdeler. Studentene lærer å bruke oscilloskop, spenningskilde og multimeter.
Varighet: 1 time
Nivå: VGS
Krav til forkunnskaper: Ohm, motstand, spennning og strøm
Velostat-oppgave
Har du noen gang ønsket å forvandle papir til en berøringsplate?
Med Velostat – et magisk trykkfølsomt materiale – kan du lage en sensor som oppdager berøring, trykk, eller til og med fottrinn!
Det du trenger:
Velostat-ark (karboninfusert plast, tilgjengelig på nettet)
Kobbertape eller ledende stoff
Tykt papp (for å lage sensorens base)
Ledninger/krokodilleklips (for å koble til multimeter eller mikrokontroller)
Multimeter (for å måle endringer i motstand)
Oscilloskop (for å måle og illustrere spenningsendringer)
Hvordan fungerer det?
Motstanden i Velostat faller når det trykkes på det! Når du trykker på materialet, beveger karbonpartiklene inne i materialet seg nærmere hverandre, noe som gjør at elektrisiteten flyter lettere.
Berør det → Motstanden faller → Kretsen din registrerer endringen!
Slik bygger du den:
Lag en sandwich
Legg Velostat mellom to ledende lag (kobbertape eller stoff) ved hjelp av tildelt ark som du må klippe til.
Eksempel: Fest kobbertape på papp, legg Velostat oppå, og så et ledende lag til.
Koble ledninger
Fest krokodilleklips til de ledende lagene og koble dem til et multimeter.
Test sensoren din
Trykk på Velostat og se motstandsverdien på multimeteret falle!
Utfordring: Kan du få den til å utløse en LED eller lyd?
Koble i spenningsdeler
Koble Velostat i serie med en motstand for å lage en spenningsdeler. Koble deleren til en spenningskilde og mål spenningen over Velostat først med et voltmeter, deretter med et oscilloskop.
Tenk som en ingeniør:
Hvorfor endres motstanden med trykk? (Karbonpartiklene beveger seg nærmere hverandre.)
Hvor kan denne sensoren brukes? (Smartsensorgulv, bærbar teknologi, interaktiv kunst.)
Hva skjer hvis du legger flere sensorer i lag? (Matrise for lokalisering av berøring.)
Bonusidéer:
Hemmelig håndtrykkmatte: Lag en gulvsensor som lager lyd når noen trår på den.
Usynlig knapp: Skjul Velostat under stoff for å lage en berøringsfølsom skjorte.
Klar til å eksperimentere?
Ta tak i Velostat og gjør trykk om til data!
(Merk: For avanserte prosjekter, koble til Arduino eller Raspberry Pi for å lage interaktive skjermer!)
Dette prosjektet introduserer konsepter som piezoresistans, kretsdesign og menneske-maskin interaksjon, og passer perfekt for spirende ingeniører!
Elektromagnet
En jernspiker og en kobbertråd brukes til å lage en elektromagnet. Magneten brukes til å løfte små metallgjenstander. Studentene lærer om elektromagnetisk kraft, elektrisitet og hvordan den kan brukes til å lage en elektromagnet.
Forkunnskapskrav: Ingen
Beskrivelse:
Mål:
Lær hvordan du lager en elektromagnet og forstå hvordan elektrisitet kan lage en magnet!
Nødvendige materialer:
En stor jernspiker (ca. 10 cm lang)
Tynn isolert kobbertråd (ca. 1 m)
Et nytt AA-batteri
Små binders
Elektrotape (valgfritt)
Saks (for å klippe ledningen, med voksen tilsyn)
Instruksjoner:
Vikle tråden rundt spikeren
Ta kobbertråden og vikle den forsiktig rundt jernspikeren. Pass på å vikle stramt og pent, og la ca. 15 cm tråd være fri i hver ende. Jo flere viklinger du lager, desto sterkere blir elektromagneten!
Avisoler trådendene
Be en voksen om hjelp til å fjerne isolasjonen fra trådendene slik at metallet blir synlig. Dette hjelper elektrisiteten til å flyte.
Koble tråden til batteriet
Fest den ene enden av tråden til den positive (+) polen på AA-batteriet, og den andre enden til den negative (–) polen. Du kan bruke elektrotape for å feste ledningene.
Test elektromagneten
Prøv nå å plukke opp små binders eller jernfil med spikeren. Hvis elektromagneten virker, vil spikeren tiltrekke og holde bindersene!
Slå av elektromagneten
Koble fra den ene enden av tråden fra batteriet. Spikeren vil da slutte å være magnetisk.
Hva skjedde?
Når elektrisitet flyter gjennom tråden, skapes et magnetfelt rundt spikeren som gjør den til en magnet! Dette kalles en elektromagnet. Når strømmen stopper, mister spikeren magnetismen.
Spørsmål til refleksjon:
Hva skjer hvis du legger flere viklinger rundt spikeren?
Hva om du bruker et større batteri?
Hvorfor tror du spikeren bare oppfører seg som en magnet når batteriet er koblet til?
Ekstra aktivitet:
Prøv å bruke forskjellige objekter i stedet for spikeren. Hva fungerer best for å lage en elektromagnet?
Ha det gøy med eksperimentene og lær om elektromagneter! Hvis du vil, kan du tegne et bilde av elektromagneten din og skrive noen setninger om hva du oppdaget.