Μάθημα 1 (Εισαγωγή)

Ο κόσμος των makers είναι ένας μαγευτικός κόσμος, όπου όλοι έχουν πρόσβαση στη γνώση και το μόνο πραγματικό προαπαιτούμενο είναι η λαχτάρα να φτιάξεις κάτι με τα χέρια σου.

Κάποιες εκπληκτικές κατασκευές με Raspberry ή Arduino φαίνονται στο παρακάτω video.

 

 

Ο τρόπος που λειτουργούν όλες οι ηλεκτρονικές κατασκευές έχει να κάνει τελικά με το πως κινούνται τα ηλεκτρόνια, αυτά τα πολύ μικρά σωματίδια από τα οποία είμαστε όλοι φτιαγμένοι. Είναι λίγο δύσκολο να φανταστούμε πώς είναι τα ηλεκτρόνια ή πόσο μικρά είναι. Στο παρακάτω video μπορούμε να πάρουμε μία αίσθηση για το πόσο μικρά είναι. Τα ηλεκτρόνια βρίσκονται στον κύκλο που φαίνεται στο τέλος του video.

 

 

Στην παρακάτω εικόνα(*) μπορούμε να δούμε ένα σχέδιο που δείχνει τα ηλεκτρόνια γύρω από τον πυρήνα του ατόμου.

 

Τα ηλεκτρόνια κινούνται και μάλιστα κινούνται πολύ εύκολα. Όταν μάθαμε να ελέγχουμε το πως κινούνται τότε αρχίσαμε να φτιάχνουμε όλα αυτά τα ωραία πράγματα.

Για να σπρώξουμε τα ηλεκτρόνια να κινηθούν χρειαζόμαστε αυτό που ονομάζουμε τάση. Την τάση μπορεί να μας τη δώσει για παράδειγμα μία μπαταρία. Όσο περισσότερα volt έχει μία μπαταρία, τόσο πιο δυνατή είναι και τόσο πιο δυνατά μπορεί να σπρώξει τα ηλεκτρόνια.

Τα ηλεκτρόνια χρειάζονται κι ένα δρόμο για να κινηθούν. Συνήθως για αυτό το λόγο χρησιμοποιούμε τα καλώδια.

Αν συνδέσουμε, επομένως, μία μπαταρία στα δύο άκρα ενός καλωδίου, τότε τα ηλεκτρόνια θα αρχίσουν να τρέχουν και αν χρησιμοποιήσουμε σωστά αυτή την κίνηση μπορούμε να κάνουμε πολλά πράγματα.

Για παράδειγμα στο κύκλωμα στο παρακάτω σχήμα.

Τα ηλεκτρόνια ξεκινάνε από τον ένα ακροδέκτη της μπαταρίας, περνάνε από την αντίσταση, φτάνουν στο λαμπάκι, το ανάβουν και φτάνουν στον άλλο ακροδέκτη της μπαταρίας για να συνεχίσουν το ταξίδι τους.

Ένα πράγμα που μπορεί να μας φανεί περίεργο είναι αυτή η αντίσταση. Σε τι χρειάζεται;

Η αντίσταση μας βοηθάει να προστατεύσουμε το κύκλωμά μας. Αν δεν υπήρχε, τα ηλεκτρόνια θα ταξίδευαν πολύ πιο γρήγορα και θα έκαιγαν το κύκλωμά μας. Χρειαζόμαστε λοιπόν κάτι να τα εμποδίσει και να τα καθυστερήσει. Για αυτό έχουμε την αντίσταση.

Κάτι άλλο που πρέπει να παρατηρήσουμε είναι ότι τα ηλεκτρόνια κάνουν ένα ταξίδι και επιστρέφουν στην μπαταρία για να ξαναξεκινήσουν. Δεν θα συναντήσετε κύκλωμα στο οποίο τα ηλεκτρόνια δεν κάνουν κύκλο για να επιστρέψουν σε ένα σημείο και να ξαναξεκινήσουν. Για αυτό, άλλωστε, λέγεται και κύκλωμα. Είναι καλό όταν βλέπουμε ένα κύκλωμα να εντοπίζουμε τους κύκλους που σχηματίζουν τα καλώδια. Έτσι θα καταλαβαίνουμε καλύτερα πως δουλεύει.

Σίγουρα θα μας κάνει εντύπωση το άσπρο αντικείμενο στα δεξιά. Αυτό είναι ένα breadboard.

Το breadboard μας βοηθάει να τοποθετούμε τα ηλεκτρονικά μας εξαρτήματα για να φτιάχνουμε κυκλώματα.

Για να καταλάβουμε πως δουλεύει ας δούμε το παρακάτω σχήμα

Τις γραμμές στο breadboard μπορούμε να τις φανταστούμε σαν μικρά καλώδια. Όταν βάζουμε δύο εξαρτήματα πάνω στην ίδια γραμμή, είναι σαν να έχουμε ενώσει ένα καλώδιο ανάμεσά τους.

Σχημάτισε το παραπάνω κύκλωμα και δες το λαμπάκι να ανάβει. Η αντίσταση που θα χρησιμοποιήσεις είναι 100 Ωμ.

Το ταξίδι σου στον κόσμο των ηλεκτρονικών μόλις ξεκίνησε!

 

Σημειώσεις

Εκτιμώμενη διάρκεια: 50 λεπτά

(*) Εικόνα από το https://pixabay.com/el/%CE%AC%CF%84%CE%BF%CE%BC%CE%BF-%CF%87%CE%B7%CE%BC%CE%B5%CE%AF%CE%B1-%CE%B5%CF%80%CE%B9%CF%83%CF%84%CE%AE%CE%BC%CE%B7-%CE%BC%CE%BF%CE%BD%CF%84%CE%AD%CE%BB%CE%BF-1674878/