LED燈組裝

原始設計者：彭大立

簡介：

使用紅黑色單芯線以及快接頭，將紅、藍、綠 LED 燈，分別與電池座並聯，並且分別在紅色 LED 燈與綠色 LED 燈前各串聯一顆 10 歐姆的電阻。最後用衣夾將電路組固定在一個可以將色光三原色聚集的容器上。

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活動說明

目的

• 練習組裝電路

原理

基本電路

PhET

1. 進入電路組裝套件：直流電 - 虛擬實驗室。
2. 學習目標範例
   • 探索基本電流的關係。
   • 在並聯電路和串聯電路中，探討基本電流的關係。
   • 在一個電路中，讀取電表和伏特計的讀數。
   • 運用推理來解釋電路中個儀器的測量和關係。
   • 畫出電路圖。
   • 辨識常見的物體是導體或絕緣體。

活動：LED燈組裝

材料準備

1. 紅藍綠LED各一
2. 10 ohm電阻*2
3. 帶開關三號電池盒*1
4. 三號電池*2
5. 紅色單芯線*3
6. 黑色單芯線*3
7. 3節快接頭*2
8. 2節快接頭*2
9. 紙碗*1
10. 黑色紙帶*1
11. 透明投影片條*1
12. 泡棉膠
13. 雙面膠

活動流程

製作

1. 使用所有紅黑色單芯線以及所有快接頭，將紅藍綠LED分別與電池座並聯，並且分別在紅色LED燈與綠色LED燈前各串聯一顆10 ohm電阻
2. 在黑色紙帶上壓花，做出各式各樣的圖案的孔洞，並將壓出的圖案平均用雙面膠貼於透明投影片條上。
3. 將紅藍綠LED燈分別使用泡棉膠固定於紙碗內部，並調整燈珠照射方向，使得三個光源能夠將燈光聚集於紙碗內壁上的同一處。

操作

1. 將黑色紙帶(或透明投影片條)放在LED燈光匯集的光束前即可在碗壁內側看到彩色影子。
2. 猜測：利用單一顏色的光，照射在物體上，觀察影子顏色？將色光增加為兩種獲三種，影子發生何種變化？
3. 猜測：物體靠近或遠離光源，對於產生的彩色影子有什麼影響？
4. 猜測：紅藍綠燈次序交換會發生什麼事呢？
5. 猜測：如果三顆紅藍綠燈由並聯改為串聯，會發生什麼？
6. 猜測：在紅色、綠色LED前加電阻的目的是？
7. 猜測：鏤空黑色紙與透明投影片條在碗壁內側產生的彩色影子有什麼區別？

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探究問題

紅藍綠LED次序交換會發生什麼事呢？

Ans: 投影在碗壁上投影的彩色影子顏色順序改變

在紅色、綠色LED前加電阻的目的是？

Ans: 紅色及綠色LED工作電壓為1.8V~2.2V，若直接並聯3V電源，容易造成LED燒掉，因此在需分別在紅色及綠色LED前串聯小電阻降壓。

如果三顆紅藍綠燈由並聯改為串聯，會發生什麼？

Ans: 紅色及綠色LED的工作電壓為1.8V~2.2V，藍色LED的工作電壓為3V-3.2V，若三顆LED改為串聯，則僅提供3V電壓無法讓三顆LED同時發亮。