Elektronisk sensor (8.-10.trinn)
Kompetansemål etter 10.årstrinn: ”Eleven skal kunne ut fra kravsspesifikasjoner utvikle produkter som gjør bruk av elektronikk, evaluere designprosessen og vurdere produktenes funksjonalitet og brukervennlighet.”
Elektronikk inngår i mange gjenstander i hjemmet og ellers i samfunnet. Vårt moderne samfunn er utenkelig uten elektronikken. Elever er storforbrukere av mange typer elektronikk. Forbrukerelektronikk er stort sett meget komplisert og kompakt, men de grunnleggende ”byggestenene” er det mulig å forstå noe av gjennom å arbeide mot dette kompetansemålet. ”Gjør bruk av elektronikk” er en progresjon fra kompetansemålet etter 7.klasse: ” gjør bruk av elektrisk energi”. På ungdomstrinnet kommer det inn elektroniske komponenter som dioder, transistorer og kondensatorer i tillegg til vanlige elektriske komponenter som lamper, motstander, motorer, ledere, batterier osv. Arbeid med enkle elektroniske sensorer kan illustrere hvordan de grunnlegende elektroniske komponentene virker, akkurat som Lystavleprosjektet kunne brukes som illustrasjon på grunnleggende begreper i elektrisitetslæra: strøm, strømretning, motstand, spenning, seriekopling, parallellkopling og at ”slutet krets” er forutsetningen for at det lyser. Alt dette gjelder selvsagt også i elektronikken. Elevene skulle etter 7.årstrinn også kunne ”forklare virkemåten” av sitt produkt. Det kravet står ikke eksplisitt når det gjelder ”gjør bruk av elektronikk” på ungdomstrinnet. Det kan imidlertid inngå i ”vurdere produktenes funksjonalitet”, og kan også høre inn under et annet kompetansemål etter 10.årstrinn: ”Eleven skal kunne teste og beskrive egenskaper hos materialer som brukes i en produksjonsprosess”. Elektroniske komponenter er i aller høyeste grad en del av ” materialer som brukes” i elektroniske sensorer!
En elektronisk sensor er en innretning som får input (se figur) for eksempel fra fuktighet som lager ledende forbindelse mellom to elektroder. Det utløser et signal (en meget svak strøm) til prosessering. Resultatet er at det sendes signal videre (sterkere strøm) som gir output (lys, lyd eller begge deler). Transistoren i prosessboksen virker som en elektronisk bryter eller som forsterker av svak strøm til sterkere strøm.
Forslag til kravspesifikasjon (elektronisk sensor med en transistor):
Du skal lage en vannsølvarsler (eller berøringsdetektor) som piper når begge følere ligger i vann (eller noen får kontakt med begge følere samtidig).
Hvis tiden strekker til, skal du lage en plastboks der detektoren monteres slik at de blanke lederne ligger under (eller stikker ut av) boksen.
Se fullstendig beskrivelse i Teknologi- & designboka s.48-59.
Naturfa.no har beskrivelse av samme sensor, men laget med to transistorer.
Teknologi- & designboka (s.60-71) har også oppskrift på et stødighetsspill. Det er en morsom elektronisk sensor som har en kondensator i tillegg til transistoren. Stødighetsspillet går ut på å teste hvem som er støest på hånda når det føres en liten metallring over en uisolert ledning. Når en spiller er ustø på hånda bare en brøkdel av et sekund, vil signalet som sendes ut, vare i flere sekunder. Det er det kondensator i kretsen som sørger for.
Litteratur:
Briså m.fl.: Teknologi- & designboka
Løset: Elektronikk
naturfag.no: http://www.naturfag.no/_ungdom/forsok/vis.html?tid=539109