Nepájivé pole je destička, do které se dají snadno zapojovat skutečné elektrosoučástky, které jsou na rozdíl od těch školních daleko levnější a dá se s nimi vymyslet více zábavy.
Toto konkrétní pole, které s žáky používám, stojí necelých 30kč. Je malé, ale pro naše účely zatím bohatě dostačující.
Tato velmi levná pomůcka poskytuje obrovskou variabilitu laboratorních prací do fyziky za velmi nízkou pořizovací cenu. Jednotlivé řádky pinů označené čísly jsou spolu vodivě propojené, na schématu pak každý řádek vlastně představuje jeden konkrétní uzel. Zde je hezký obrázek, jak jsou jednotlivé díry propojeny (dávám ho žákům do návodů na LP). Zapojování je tedy o malý kousek težší, než jen s dráty a zdířkami, ale jde jednoduše diferencovat. Kdo tomu moc nehoví, může dostat přesný návod: delší nožičku diody píchni do díry 13f, kratší do díry 10f, pilnější studenti mohou zapojovat podle schématu bez návodu.
Co se vyplatí si koupit: vodiče pin-pin do nepájivého pole (mám 2x 65 kusů a bohatě stačí), vodiče pin-krokosvorka, led diody, piezo-bzučáky, tlačítkový mikrospínač, posuvný spínač, ochranné odpory k diodám 330Ohmů a pak různé odpory ke konkrétním projektům (Já mám ještě 100kOhm a 100 ohmů kvůli detektoru osvětlení). Elektromotorky, ke kterým připájíte vodiče s pinem (viz vlevo: moje první pájení v životě – připájené dráty mám “vyztužené” izolační elektrikářskou páskou, aby vydržely opakované použití), Pro nákup doporučuji eshop Hadex, který je levnější než jiné.
Pro práci s nepájivým polem v laborkách si žáci k poli připojí buď plochou baterii, nebo pomocí vodičů s piny si ze školního zdroje přivedou napětí 4,5V do řádků označených plusem a mínusem. Spojení vodičů pin-pin, které používáme do nepájivého pole a školních vodičů do školního zdroje jsme zařídili krokosvorkami (viz obrázek vpravo) Nebo lze zakoupit tyto vodiče pin-krokosvorka a krokosvorku přicvaknout na školní banánek.
Zatím jsem s nepájivým polem dělala 3 laborky a mám v plánu ještě jednu, kdy na nepájivém poli budeme stavět usměrňovací můstek s kondenzátorem pro generátor postavený z merkuru. Jelikož můj osmiletý syn mezitím nepájivému poli propadl, myslím, že mi časem budou laborky s touhle skvělou destičkou přibývat.
Konkrétní laborky s nepájivým polem
- LP “bastlíme”: jednoduché zapojení s diodami, ochrannými odpory, piezobzučáky a spínači. (návod níže)
- LP detektor osvětlení (podle návodu na stránkách e-manuel): jendoduché zapojení s tranzistorem a fotoodporem, kdy se rozsvítí diodka, pokud je tma a zhasne, pokud je světlo. (za tímto účelem jsme pole zavírali do krabice, do které jsme nahlíželi malou dírou) Podrobný návod i se souřadnicemi pinů níže.
- LP elektromotor: žáci mají za úkol postavit za pomoci tavných pistolí a kartonu jednoduchý model zařízení, jež koná užitečnou práci díky elektromotoru. K dispozici měli bednu s výtvarnými potřebami (cdčka, kolečka, špejle, brčka, provázky, kameny, polystyrenové kuličky…) měli jsme kolotoče, “hrací” skříňky s baletkou, paní tančící u tyče, kulomet, který střílel náboje přes celou třídu (bylo zapotřebí kolečka s gumičkou, nad kterým byl komínek na náboje – viz obrázek), větráky, flexy řezající papír, několik modelů sluneční soustavy, pokus o auto (k jeho úspěšné realizaci zatím chybí ozubená kolečka). Motorky a elektrosoučástky měli za úkol používat tak, aby šlo jejich zařízení sundat, takže na motorky buď nasadili kolečko se shodným rozměrem díry na osičku, nebo si motorek převodovali gumičkou na něco jiného, co se točilo, nebo připevňovali k motorku další věci lepící izolační páskou, která dobře drží, ale jde sundat.
Podrobnější návod k zapojení detektoru osvětlení ze stránek e-manuel, který může sloužit jako nápověda, pokud se studentům zapojení nedaří.
Poznámky
V obvodu s tranzistorem, který ve tmě rozsvítí LED, je možné rezistor, který je v sérii s fotorezistorem, nahradit potenciometrem (10K či 100K podle toho, jaký máte fotorezistor). Tímto proměnným odporem je pak možné nastavit úroveň osvětlení, při které se rozsvěcí LED.
Obvykle studentům ještě ukážu, jak se součástky na nepájivém poli zapojit nemají:
Nákup polí a součástek je možné udělat leckde, ale jak bylo řečeno, jedna z nejlevnějších možností bývá firma Hadex.
Nepájivá pole je možné simulovat v TinkerCAD (sekce Circuits), tam můžete pro studenty připravit i schémata atp.