יום רביעי, 31 בדצמבר 2008

איך עובד תנור חימום?


התמונה לקוחה מכאן.

לכבוד החורף שהגיע פירקנו שני תנורי חימום: מפזר-חום ותנור ספירלה.

שני התנורים פועלים על עיקרון דומה: חשמל זורם דרך גופי חימום בעלי התנגדות גבוהה. גופי החימום מתחממים והחום מופץ לכיווננו.

גופי החימום מורכבים מתיל מתכת בעל התנגדות גבוהה למעבר חשמל (דיברנו על זה כבר בקשר לקומקום חשמלי). כל סנטימטר בתיל הזה מפיק מעט מאוד חום כאשר עובר דרכו חשמל. אז מה עושים אם רוצים הרבה חום? נכון, משתמשים בהרבה מאוד תיל! אבל איך מכניסים למכשיר ביתי קטן כל-כך הרבה תיל? בכל אחד מהמכשירים בחרו שיטה מעט שונה.

בתנור הספירלה ליפפו את התיל לצורת קפיץ, ואת הקפיץ גילגלו מסביב למוטות חרס. כאשר הורדנו את התיל ממוט החרס ומתחנו אותו, גילינו שאורך התיל חמישה מטרים! כלומר, שבשני גופי החימום של תנור הספירלה יש עשרה מטרים של תיל.



במפזר החום שיטת הדחיסה היתה שונה. את התיל קיפלו בזיגזגים, הלוך ושוב, והכניסו לתוך מסגרת שאינה מוליכה חשמל (על-מנת שלא יווצרו קצרים חשמליים). כאשר פירקנו את המסגרת ומתחנו את התיל גילינו שאורכו שנים-עשר מטרים!



איך מפיצים המכשירים את החום אלינו? גם כאן נבחרו שיטות שונות. בתנור הספירלה, החום מתפזר באמצעות רפלקטור - משטח מתכת מבריק, שפועל כמו מראה, ומרכז את קרינת החום קדימה - לכיווננו.

במפזר החום יש מאוורר קטן, שדוחף אוויר קדימה, דרך גוף החימום. האוויר מתחמם ומגיע אלינו כמו רוח חמה.

גילינו ששני המכשירים מאפשרים לשלוט על עוצמת החימום. בתנור הספירלה מצאנו מתג שמאפשר להשתמש בגוף חימום אחד או שניים. במפזר החום היתה חוגה בעלת מצבים רבים: ניתן היה לשלוט בעוצמת החום ובמהירות המאוורר. אחת האפשרויות היתה להשתמש במכשיר ללא חימום כלל - רק כמאוורר קטן!

יום שני, 24 בנובמבר 2008

איך עובדת מנורה סולארית?


תמונה מאת: http://www.flickr.com/photos/drewdomkus

לימור מבי.אמ.סי הביאה לנו מנורת גינה סולארית מקולקלת - תודה לימור!

המנורה הופכת אנרגית שמש (אנרגיה סולארית) לאנרגיה חשמלית. אנשים רבים מתעניינים באנרגית שמש בשנים האחרונות, כתחליף לאנרגיה המזהמת של שריפת נפט ופחם. לאנרגיית השמש יש יתרון נוסף: יש לנו אותה בכמות עצומה. יש בשוק מנורות גינה רבות שמבוססות על אנרגיית שמש - לחצו על הלינק כדי לראות מבחר גדול.

איך המנורה פועלת? במשך היום, המנורה קולטת אנרגיית שמש באמצעות "פאנל סולארי" - מתקן שבו אנרגיית שמש גורמת לתנועת אלקטרונים. תנועת אלקטרונים היא בעצם - חשמל. החשמל נצבר בסוללה נטענת. בתמונה אפשר לראות את הפאנל הסולארי (הפסים המתכתיים) ואת הסוללה הנטענת (בצהוב).



במשך הלילה, הבטרייה מספקת חשמל לנורת LED זעירה וחסכונית מאוד. במרכז התמונה אפשר לראות את נורית ה-LED (קצת מטושטשת).



על-מנת שהנורה לא תבזבז חשמל במשך היום, צריך לוודא שהיא כבוייה במשך שעות האור ונדלקת רק כאשר יורד החושך. בדרך-כלל דואג לכך רכיב אלקטרוני רגיש לאור בשם "תא פוטו-אלקטרי".

המנורה הזו היתה כנראה מנורה זולה מאוד - איכות החלקים וההרכבה היתה גרועה מאוד. כנראה שהיצרן ניסה לחסוך בכל צורה אפשרית. למשל, כאשר ניסינו להבין מדוע המנורה לא פועלת, גילינו שלפחות שתי הלחמות בתוך המכשיר היו מנותקות. ההלחמות היו כל-כך גרועות, שהמכשיר פשוט התקלקל "מעצמו". כאשר ניסינו למצוא את הרכיב האלקטרוני שאחראי להדליק את המנורה בחושך - גילינו שאין כזה רכיב... היצרן חסך את עלות הרכיב והרכיב במקומו מפסק פשוט.



חשוב להבין שהיצרנים נדחפים על-ידי התחרות בשוק להוזיל מחירים. לפעמים הם עוברים את הגבול, ובמקום לספק מוצר טוב וזול, הם מספקים מוצר זול מאוד ורע מאוד, שנראה במבט ראשון כמו קנייה טובה. חשוב שנבדוק היטב את המוצרים שאנו קונים ונמנע מלקנות מוצרים כאלה.

יום שישי, 21 בנובמבר 2008

חדש: Scratch בעברית!

סקרץ' היא תוכנה חינמית שמאפשרת לילדים ליצור בקלות ובמהירות תוכנות מחשב משלהם - למשל משחקים או מצגות. היום הורדתי גירסא חדשה של סקרץ' (1.3) מהאתר של MIT, וגיליתי הפתעה נעימה: התוכנה מתורגמת בצורה טובה מאוד לעברית (וגם לשפות אחרות, ערבית למשל). התרגום הופך את התוכנה נגישה עוד יותר לילדים הקטנים (למרות שאפשר לעשות איתה דברים מעניינים גם בלי לדעת לקרוא).



כמה מילים על התוכנה: סקרץ' מאפשרת לילד ליצור דמויות. הדמויות מגיבות לארועים (למשל, לחיצה על מקש) ויודעות לנוע, לשנות צורה ולנגן צלילים. כמו-כן, אפשר להגדיר בצורה פשוטה פעולות נוספות, אשר מרכיבות, למעשה, תוכנית מחשב. כאשר יוצרים כמה דמויות, הן יכולות להפעיל אחת את השניה, ואז כבר אפשר לעשות דברים די מורכבים.

לאחר שיוצרים פרוייקט בסקרץ' אפשר לשתף אותו עם ילדים אחרים ברחבי העולם באמצעות האתר של סקרץ'. גם אפשר לראות באתר פרוייקטים של אנשים אחרים, להוריד אותם אל סביבת העבודה, לשנות ולשפר. הנה פרוייקט שעשינו לפני כמה חודשים - משחק שבו צריך לגלות תמונה על-ידי הקלקה על ריבועים.

אני ממליץ לכם להוריד את סקרץ' (חינם) ולהתחיל ליצור!

יום רביעי, 19 בנובמבר 2008

הפסקת חשמל


יסמין מבית הנוער התקשרה ואמרה לי שהפגישה השבוע מבוטלת בגלל בעיית חשמל בבית הנוער. בצירוף מקרים מופלא, המכשיר שהתכוונתי להביא לחוג השבוע הוא מנורת גן סולארית שהביאה לי לימור...

להתראות בשבוע הבא.

יום רביעי, 12 בנובמבר 2008

איך עובד קומקום חשמלי?


תמונה מאת: http://www.flickr.com/photos/ryner

היום היתה פגישה ראשונה של החוג בשנת הלימודים החדשה. עברו חודשים מאז נפגשנו לאחרונה: החופש הגדול וכל חגי תשרי. אל החוג הגיעו היום מכרים ותיקים, אבל גם ילדים חדשים. התחלנו את הפגישה בחזרה על הדברים הכי חשובים: זהירות ובטיחות בעבודה עם הכלים ועם מכשירים חשמליים (גם אם הם לא מחוברים לחשמל).

לפגישה היום הבאתי שני קומקומים חשמליים מקולקלים: אחד מהבית שלנו ואחד שקיבלתי מלימור שעובדת איתי. אנשים כבר יודעים על החוג ומביאים אלי מכשירים מקולקלים לפירוק.

הילדים ניסו לנחש מה ימצאו בתוך הקומקומים. שמתי לב שחסרו להם מילים מדוייקות מספיק. למשל, הילדים אמרו שבתוך הקומקום יש מנוע שמחמם את המים. מאוחר יותר סיכמנו שלחלק שמחמם את המים קוראים פשוט "גוף חימום".



לקומקום יש שני חלקים עיקריים: כלי למים וגוף חימום. זה נכון לגבי כל סוג של קומקום, גם אם זה סיר שמתחמם על מדורה. הקומקום החשמלי משוכלל בהרבה מסיר פשוט על מדורה, אבל גם הוא מכשיר פשוט מאוד. הנה החלקים ותפקידם:
  • כלי הקיבול: בו שמים את המים לחימום
  • מדיד: מראה את גובה המים בכלי
  • מכסה: שומר על האדים בתוך הקומקום
  • מסננת: מונעת מחלקיקים להגיע לכוס
  • גוף חימום: מחממם את המים
  • אטם: מונע מהמים להגיע אל גוף החימום ואל חוטי החשמל
  • מפסק: להדליק ולכבות את הקומקום
  • נורה: להראות שהקומקום עובד
  • בסיס: להעביר חשמל לקומקום
  • חוט חשמל: להעביר חשמל מהתקע בקיר לבסיס


החשמל מגיע מהקיר אל גוף החימום. גוף החימום עשוי חומר שיש לו התנגדות רבה למעבר חשמל. כדי להבין איך נוצר החום, דימינו את ההתנגדות לחיכוך, חיככנו כפות ידיים זו בזו במהירות והרגשנו שנוצר בהן חום אדיר.



החלק המסובך ביותר בקומקום הוא המפסק, משום שהוא צריך לעצור את פעולת הקומקום באופן אוטומטי, כאשר המים רותחים. הבנו מהר מאוד שאת החלק הזה אפשר לפרק, אבל קשה להרכיב...

איך עובד המנגנון הזה? כאשר נלחץ המתג, הוא לוחץ לוחית מתכת קפיצית ונתפס. כאשר המים רותחים, האדים מן הקומקום מגיעים אל המפסק, מחממים את הלוחית והיא גדלה ומתפשטת. כאשר היא גדלה מספיק, היא מקפיצה את המתג חזרה למעלה, ומנתקת את המעגל החשמלי. הלוחית היא בעובי ובגודל כזה שהיא מגיעה לגודל הנכון בסביבות חום של 100 מעלות צלזיוס - הטמפרטורה שבה המים רותחים.

ניסינו להרכיב מחדש את הקומקומים לקראת סוף הפגישה, אבל לא הלך לנו כל-כך. חבל. כל הכבוד לשני הילדים שנשארו עד סוף הפגישה והתאמצו להרכיב את הקומקומים!

יום שישי, 19 בספטמבר 2008

איך עושים צבעי קריולה?

סרטון חמוד ביוטיוב שמראה איך עושים צבעי קריולה (גירי השמן המפורסמים).



אפשר לראות בסרטון:
1. מכינים את תערובת הצבע במערבל (מיקסר)
2. יוצקים את התערובת לתבנית - שם היא מתקשה
3. מסירים את עודפי התערובת (זה יפה!)
4. מעבירים את הצבעים אל מכונת עטיפה
5. כל גיר נעטף במעטפת נייר
6. הגירים נוסעים אל עמדת מילוי הקופסאות
7. גירים בצבעים שונים נאספים אל הקופסא (זה הכי יפה!)
8. הקופסאות נסגרות ונוסעות להן לדרכן

יום שלישי, 16 בספטמבר 2008

שיר חמוד על האומץ לנסות

שמעתי במקרה שיר חמוד מאוד על הילד הנרי קלי, שטיפס אל צמרת העץ עם גלגל וניסה לנסוע למטה. הוא שבר את השיניים (כצפוי, יגידו המבוגרים), והמבוגרים אמרו לו "הנרי קלי, אתה יכולת למות!" אבל הילדים אמרו לו "הנרי קלי, אתה הגיבור שלנו - אתה לא יכול לדעת אם משהו אפשרי עד שאתה לא מנסה!".

הנה השיר ביוטיוב:


אני מסכים עם הגישה ומוסיף קישור להרצאה מעניינת ומעוררת חשק (באנגלית) על דברים מסוכנים שהורים צריכים לעודד את ילדיהם לעשות:
1. לשחק באש
2. להשתמש בסכינים
3. לזרוק רומח (או חפצים אחרים) אל המטרה
4. לפרק מכשירים (מוכר לכם?)
5. לעבור על חוקים בכדי להדגים את השרירותיות שבהם (לא הייתי מגזים בזה)
6. לנהוג במכונית

יום שני, 2 ביוני 2008

איך עובדת תמסורת?



הפגישה השבועית שברה את השיגרה הרגילה: במקום לפרק מכשיר - בנינו מכשיר משלנו.

הכל התחיל כאשר מצאתי בפח האשפה של הנגרייה כמות גדולה של קרטון גלי. קרטון גלי משמש בדרך כלל להגן על מוצרים, בגלל שהמבנה שלו סופג חבטות ופגיעות: הקרטון מורכב מסנדוויץ' של דפי נייר עבה, ממולאים בגלים של נייר. כאשר חוטפים חבטה, הגלים סופגים אותה, נמעכים, ואילו המוצר שבפנים נשאר מוגן. הנה ציור של קרטון גלי סופג חבטה בצד ימין:

חשבתי שיהיה נחמד להשתמש בגלים כדי לבנות גלגלי שיניים פשוטים, ומהם לבנות תמסורות. תמסורת היא מערכת של גלגלי שיניים, שמסובבים אחד את השני, כדי לבצע פעולה.

כדי לבנות גלגל שיניים צריך שלושה דברים: גלגל, שיניים וציר. את השיניים יספקו הגלים של הקרטון הגלי, אבל מאיפה ניקח גלגלים וצירים?

גלגלים מצאתי בשפע בפח המיחזור של בקבוקי השתיה - אספתי כמות גדולה של פקקים בגדלים וצבעים שונים, וניקבתי בכל פקק חור בשביל הציר. את החור עשיתי באמצעות אטב נייר שחיממתי עם נר (זהירות - לא לצרוב את האצבעות!)

הילדים מדדו פיסות של קרטון גלי בהיקף ובגובה הפקק והדביקו אותן מסביב לפקקים בעזרת דבק פלסטי. חשוב לתת לדבק להתייבש טוב לפני שמשתמשים בגלגלים. אם הדבק לא יהיה מספיק יבש כשנפעיל את התמסורת - הגלגל יתפרק.

לאחר שהגלגלים היו מוכנים ויבשים, הצמדנו אותם אל הבסיס בעזרת סיכות צבעוניות של לוח שעם. הסיכות שימשו כצירים והן מחזיקות את הגלגל (פקק) במקום, אך גם מאפשרות לו להסתובב. חשוב להצמיד היטב את הגלגלים זה לזה כדי שיסובבו זה את זה.

עכשיו אפשר לסובב את הגלגלים ולראות איך הם מסובבים אחד את השני. אפשר לסמן על הגלגלים כיוונים בעזרת חיצים מצויירים בטוש, ולראות שגלגל אחד מסובב את הגלגל השכן לכיוון ההפוך, זאת אומרת שעם אני מסובב גלגל עם כיוון השעון ("ימינה"), הגלגל השכן יסתובב נגד כיוון השעון ("שמאלה"). הילדים גילו מהר מאוד שאי אפשר לבנות מערכת של שלושה גלגלים שמסובבים זה את זה - תחשבו לבד למה לא...

אזהרה קטנה: הגלגלים והצירים שבנינו בשיטה הזאת הם עדינים - כדאי לא להפעיל עליהם הרבה כוח...

לקריאה נוספת:
גלגל שיניים בויקיפדיה (יש גם תמונות יפות)

יום שישי, 30 במאי 2008

איך עובדים טלפונים?

לפגישה השבועית השגתי מציאה אמיתית - טלפון חוגה ישן שמצאתי אצל אמא שלי. מיקי מ-BMC השלים את התמונה עם טלפון לחצנים מודרני מקולקל. מעניין להשוות מה השתנה מאז שנות השבעים של המאה הקודמת ועד ימינו...



יש הבדלים ניכרים בין המכשירים כבר ממבט ראשון: המכשיר הישן כבד בהרבה מהחדש. לעומת זאת, החדש מצוייד במספר רב של לחצנים ונוריות, ואילו בישן יש רק חוגה.



הילדים ניסו לנחש מה נמצא בתוך המכשירים - כתבנו את הרשימה הבאה:



התחלנו לפרק - קבוצה אחת עבדה על הטלפון הישן, וקבוצה שניה על הטלפון החדש.



שני המכשירים נפתחו בקלות. שמנו לב שבטלפון הישן אין ברגי פיליפס (הברגים עם שני החריצים בצורת צלב) - זה נדיר מאוד בימינו!



בנוסף, ראינו שהמכשיר הישן בנוי מחומרים כבדים - והרבה מהם: מעטפת הפלסטיק עבה וכבדה, הפעמונים שבתוכו עשויים כמות גדולה של מתכת ואת הענבל מניע מנוע חשמלי גדול.



לעומת זאת, הטלפון הישן מכיל מעט מאוד חלקים, ואילו בחדש יש שני מעגלים מודפסים גדולים המכילים שפע של אלקטרוניקה - רואים בעיניים שלמכשיר הישן היתה פעולה אחת פשוטה (להתקשר) ואילו למכשיר החדש יש שפע של פעולות.



את ההתקדמות באלקטרוניקה אפשר לראות בהשוואה בין המיקרופונים של שני הטלפונים - תראו כמה המיקרופון החדש קטן ביחס למיקרופון הישן. דרך אגב, הרמקול שלמעלה הוא הרמקול של הדיבורית של הטלפון החדש, כך שלא כל-כך הוגן להשוות אותו עם הרמקול של אפרכסת הטלפון הישן.




החוגה עבדה בשיטה שהפכה תנועה מכנית-סיבובית לסדרת נקישות חשמליות ("pulses") - הציוד במרכזיה ידע לתרגם את מספר הנקישות (נקישה אחת ל-"1", שתי נקישות ל-"2" וכך הלאה) לתנועה מכנית של מחברים, שניתבו את השיחה ליעדה. דרך אגב, אפשר היה ליצור את אותן נקישות באמצעות סדרת הקשות מהירות על עריסת השפורפרת (הכפתורים שמנתקים את הקו כאשר מניחים שם את השפורפרת) - כאשר הייתי ילד היינו מתאמנים בלחייג באמצעות הקשות - האמנו שאם נצליח להתקשר, השיחה תהיה חינם!



בטלפון המודרני החיוג פועל באמצעות צלילים - לכל מקש יש צליל ייחודי, והצלילים מפוענחים במרכזיה בצורה הרבה יותר מדוייקת משיטת הנקישות.

מענין איך מילים נתפסות בשפה, ונשארות בה גם אחרי שהן כבר לא ממש רלוונטיות: בעברית, אני עדיין "מחייג", למרות שבטלפון שלי אין שום דבר עגול (ובאנגלית - "dial"). גם הצליל שמשמיע הטלפון הוא עדיין "צלצול" פעמון, למרות שבימינו זו מנגינה אלקטרונית (ובאנגלית "rington").

לקריאה נוספת:
How stuff works - telephone
מוזיאון בריטי לטלפונים ומרכזיות



יום חמישי, 22 במאי 2008

רובוטים מדהימים במוזיאון של MIT




בשבוע שעבר הייתי בארצות הברית, והשבוע לא היתה פגישה של החוג בגלל ההכנות לל"ג בעומר, כך שכבר כמה שבועות לא נפגשנו.

בינתיים, כדי שלא ישעמם, הבאתי לכם תמונות ממוזיאון MIT, באיזור העיר בוסטון שבארצות הברית. MIT הוא מוסד אקדמי שמזכיר לי מאוד את הטכניון שלנו. מכשירים שם מהנדסים ברמה גבוהה ועושים את זה בצורה שמשלבת לימודים בכיתה עם עבודה בסדנאות. הסיסמא של MIT היא "מוח ויד" - חושבים ועושים. התלמידים נהנים מסדנאות מצויידות בחומרי גלם ומכשירים שונים ויכולים לבנות פרוייקטים בעץ, מתכת, אלקטרוניקה, כימיה ועוד. הייתי רוצה לחזור כמה שנים אחורה וללכת ללמוד ב-MIT - זה נראה לי שגעון.

ל-MIT יש מוזיאון קטן שבו הם מספרים על ההישגים שלהם, ובמיוחד מדגישים את הישגי התלמידים. יש במוזיאון אגף שלם שמוקדש למחלקות הרובוטיקה והאינטילגנציה המלאכותית. במחלקות הללו חוקרים את גוף האדם, את המוח ואת החושים, על-ידי בניית מכונות שיודעות לעשות חלק מהפעולות המורכבות שעושה האדם.

המחלקה האהובה עלי היא מחלקת הרגליים - שם מנסים להבין את יכולת התנועה על-ידי בניית רובוטים שיודעים ללכת על ארבע רגליים, שתי רגליים, ואפילו על רגל אחת! הנה קישורים לכמה סרטוני וידאו של המחלקה:

ארבע רגליים
שתי רגליים
שתי רגליים והפתעה!
רגל אחת


הרובוט המפורסם ביותר של MIT היא בעצם רובוטית. שמה קיסמט והיא רובוטית חברותית - היא תוכננה על מנת לתקשר עם אנשים וללמוד מהם. לקיסמט יש ראש ותווי פנים המאפשרים לה להביע רגשות שונים: שמחה, פחד, גועל, כעס ועוד. את חלקי הפנים שלה מניעים עשרים ואחד מנועים זעירים. את הבעות הפנים משלים קולה של קיסמט - היא יודעת להביע את אותן רגשות גם בקול. קיסמט רואה באמצעות ארבע מצלמות (שתיים ממוקמות בעיניה, עוד שתיים במצח ובאף). קיסמט שומעת באמצעות מיקרופונים. את הנתונים שמתקבלים מעבדים שבעה מחשבים, עליהם רצות התוכנות שמהוות בעצם את המוח של קיסמט.




הנה קישור לאתר של קיסמט - שם תוכלו לראות את הבעות הפנים שלה וסרטונים המראים את קיסמט מתקשרת עם המאמנת שלה, סינתיה.

יום רביעי, 7 במאי 2008

יריד לאנשים יוצרים - Maker Faire

החוג יוצא לחופשה של שבועיים (השבוע בגלל ארועי יום הזכרון ויום העצמאות, ובשבוע הבא אני בארצות הברית). בינתיים, אני ממליץ לכם להציץ בתמונות וסרטוני וידאו מעוררי מחשבה ויצירתיות ממפגש ענק של אנשים-יוצרים בארצות הברית.

המפגש נקרא Maker Faire, כלומר "יריד היוצרים", והוא מאפשר להמוני אנשים שאוהבים לבנות דברים בעצמם לבוא ולהציג את הדברים היפים, המקוריים והחכמים שיצרו ולראות דברים שעשו אנשים אחרים.

הנה כמה קישורים שכדאי להציץ בהם:
1. 50 תמונות
2. תמונות של היריד באתר שיתוף התמונות flickr
3. עוגיות מרוץ מדהימות!
4. אופניים, מכוניות וכלי רכב בלתי מוגדרים...


cc: inkyhack

יום שני, 28 באפריל 2008

איך עובד תנור מיקרו-גל?

נפגשנו שוב לאחר חופשת פסח ארוכה מאוד. נושא הפגישה הפעם היה תנור מיקרו-גל שבור שמצאתי באחד מפחי האשפה. שימו-לב שמכשיר מיקרו-גל מכיל חלקים המייצרים ומוליכים חשמל במתח גבוה מאוד, ולכן דרושה זהירות רבה בפירוק!


תנור המיקרו-גל (מעכשיו אקרא לו בקיצור "מיקרו") פועל כך: אנטנה משדרת גל רדיו בתדר גבוה לכיוון המזון שבתנור. גלי
הרדיו מניעים את מולקולות המים שבמזון וכך מחממים אותו. אחד הילדים שאל האם אפשר לחמם תרנגולת על-ידי ניעור... זו שאלה מצחיקה, אך בעצם היא טובה מאוד - מדוע כאשר אני מזיז את מולקולות המים שבתרנגולת על-ידי ניעור היא לא מתחממת? התשובה היא שהמהירות בה אני מזיז את המולקולות בניעור היא נמוכה מאוד ביחס למהירות שבה גלי הרדיו מניעים אותן.

רשמנו מהם החלקים שאנו מצפים למצוא בתוך המכשיר והתחלנו בפירוק.


כאשר הסרנו את המכסה יכולנו להבחין במספר חלקים עיקריים: תא האפייה, הדלת, כפתורי הפיקוד, אנטנה, מאוורר ושנאי (טרנספורמטור) גדול. התחלנו לפרק את החלקים ולהבין את תפקידם.


את המזון שמים בתא האפייה על צלחת זכוכית. הצלחת מסתובבת, על-מנת שהמזון יתחמם במידה שווה בכל הצדדים. בתמונה כאן אפשר לראות את המנוע הקטן שמסובב את הצלחת.


המיקרו פועל רק כאשר הדלת סגורה היטב. זה חשוב, מכיוון שאנחנו לא רוצים שקרינת גלי הרדיו תוכל לצאת החוצה מהמכשיר - היא עלולה להזיק. בתמונה כאן אפשר לראות את מנגנוני האבטחה: אלו הם מפסקים קטנים ואפורים המופעלים על-ידי סגירת הדלת. כאשר פותחים את הדלת בזמן פעולת המיקרו, נפסקת מייד הפעולה.


למיקרו הזה שני כפתורים שמאפשרים לכוון את עוצמת החימום ואת משך הפעולה. קביעת משך הפעולה נעשית על-ידי מנגנון מכני - קפיצי. כאשר הזמן נגמר, הזרם החשמלי נפסק והפעמון מצלצל!

המנגנון העיקרי במיקרו כולל שנאי גדול וכבד מאוד שממיר את המתח מ-220 וולט (זה המתח בשקע ביתי) לכ-3000 וולט הדרושים למשדר גלי המיקרו. המתח הגבוה הזה עובר גם דרך קבל גדול מאוד. את הקבל פירקתי אני, כדי למנוע סכנה מהילדים.


הזרם החשמלי מגיע אל האנטנה, המשדרת את אלומת גלי הרדיו בתדר גבוה לכיוון תא האפייה.


את תא האפייה ואת השנאי מקרר מאוורר קטן. האוויר החם יוצא מפתחים שבגג המכשיר.


ואחרונה חביבה - הנורה הקטנה שמאירה את התא...


לקריאה נוספת:
איך עובד תנור מיקרו-גל (אנגלית)

יום שלישי, 1 באפריל 2008

איך עובדת טלויזיה?

המפגש האחרון היה סוער ביותר! כוכבת המפגש היתה טלויזיה ישנה שנתנה לי שושי השכנה. הילדים היו להוטים לפרק את המכשיר ולגלות מה יש בפנים.

הילדים פתחו במיומנות את הקופסא. בפנים גילינו כמה חלקים בולטים:
  • מנורת מסך מזכוכית
  • סליל חוטי נחושת גדול
  • מעגלים מודפסים (אחד גדול וכמה קטנים)
  • רמקול
  • עכביש (נכנס אל תוך הקופסא כאשר הטלויזיה שכבה מקולקלת במחסן שבגינה)



השידור נכנס אל המכשיר דרך חוט שמחובר לאנטנה או למכשיר וידאו או די.וי.די. המכשיר מבצע עיבוד של השידור הנכנס ושולח אותות חשמליים אל הרמקול (משם יוצאים קולות וצלילים) ואל מנורת המסך (שמראה לנו תמונות). בתמונה כאן אפשר לראות את הרמקול.



מנורת המסך היא כלי זכוכית אטום ממנו שאבו את כל האוויר, עד שנוצר ואקום (ריק). בצד הצר של המנורה נמצא "תותח אלקטרונים". התותח יורה קרן של אלקטרונים אל הצד השני של מנורת המסך - שם נמצא משטח מצופה בחומר מיוחד. החומר הזה זוהר כאשר פוגעים בו אלקטרונים וכך נוצרת התמונה. בתמונה כאן רואים אותי מנסה לפרק את תותח האלקטרונים (לא הצלחתי).



סליל חוטי הנחושת הוא בעצם מגנט חשמלי (אלקטרו-מגנט) המשמש להזזת הקרן למעלה ולמטה, ימינה ושמאלה. הראנו בעזרת מגנט שאפשר למשוך את הקרניים, וכך לעוות את התמונה בטלויזיה. זהירות - זה עלול ליצור עיוות קבוע של התמונה שבשבילו נצטרך טכנאי. בערת המגנט הקרן סורקת את המסך מלמעלה למטה מספר פעמים בשניה גורמת למסך לזהור בצבעים יפים.



בתמונה כאן אפשר לראות את לוח השליטה בטלויזיה. בלוח יש כפתורים לכיוון עוצמת הקול, עוצמת התאורה של המסך, כיוונון תחנות הטלויזיה ועוד.


בשבוע הבא נמשיך להסתכל על הטלויזיה, ואולי נפרק גם משהו לא אלקטרוני (הפתעה).

קישורים מעניינים:
איך עובדת טלויזיה? באתר How Stuff Works
מה קורה כשיורים בטלויזיה?

יום שלישי, 25 במרץ 2008

איך עובד מפזר חום?

השבוע מצאתי אוצר שלם של מכשירי חשמל מקולקלים! בין היתר היו שם כמה מפזרי חום מאותו דגם. חשבתי שיהיה נחמד לפרק מפזר חום כדי לחגוג את סוף החורף, ובאמת היתה פגישה מעניינת והילדים עבדו יפה.



ביקשתי מהילדים לנסות לנחש מהם החלקים העיקריים שנמצא במכשיר, עוד לפני שפתחנו אותו. הנה רשימת הדברים שנאמרו:
  1. מוח/מעגל מודפס
  2. כפתורים
  3. מאוורר
  4. מנורה/מקל-חום
  5. חשמל

התחלנו לפרק את המכשירים ונתקלנו בקושי: חלק מהברגים היו "אכולים" - החריצים שלתוכם נכנס מברג הפיליפס נשחקו והפכו ל"בור". אני מכיר רק שיטה אחת לטפל במצב כזה בעדינות - לקדוח את הבורג באמצעות מקדח מתכת. במקרה הזה לא היתה לנו מקדחה, ולכן פתחנו את המכשיר בכוח ושברנו את תעלת הפלסטיק שבתוכה נמצא הבורג.



מהר מאוד התברר שהילדים צדקו כמעט במאה אחוז - בתוך מפזר החום מצאנו גוף חימום עשוי סליל חוטי מתכת, מאוורר בעל כנף מתכתית ומנוע חשמלי, כפתור לשליטה במהירות המאוורר, כפתור לשליטה במידת החום וחוטי חשמל שסיפקו כוח-חשמלי למאוורר ולגוף החימום. לא מצאנו מעגל מודפס - מפזר חום הוא מכשיר פשוט מאוד, שלא צריך הרבה "שכל".



גוף החימום מורכב מחוט מתכת מסולסל שמתוח על-גבי מסגרת מבודדת. מתחנו את החוט ויישרנו את הסלסולים שלו - הגענו לאורך של כחמישה מטר חוט! זה די הרבה. החוט מעביר חשמל, אבל יש לו התנגדות גבוהה (הוא לא נותן לחשמל לעבור בקלות). בגלל זה נוצר חום. הילדים הסבירו שהחום שנפלט מהחוט לא גבוה במיוחד, ולכן צריך הרבה חוט.



המאוורר ממלא שני תפקידים. הוא שואב אוויר חם מאיזור גוף החימום ומניע אותו החוצה, כדי לחמם אותנו. באותו זמן, המאוורר גם בעצם מקרר את גוף החימום. אם המאוורר לא היה מקרר את גוף החימום, המכשיר היה עלול להשרף מרוב חום, ואולי אפילו לגרום לשריפה!



למכשיר יש שני פקדים: אחד קובע את מהירות המאוורר והשני את מידת החום של גוף החימום. הרגשנו ששני הפקדים שונים זה מזה: הפקד של מידת החום מסתובב חלק, ואילו הפקד של מהירות המאוורר הסתובב בנקישות - היו לו 3 או 4 תחנות. דיברנו על זה שיש דברים בחיים שהם רציפים-חלקים (כמו למשל גובה), ולעומת זאת יש דברים שיש להם תחנות, כמו כיתות בבית-ספר.



דבר אחרון - בפקד של מידת החום אפשר לראות לוחיות מתכת מוזרות - מה התפקיד שלהן? אני מנחש (ולא יודע בדיוק) שזהו מנגנון ביטחון שמבוסס על "דו-מתכת". זהו פטנט נפוץ מאוד במכשירים חשמליים שיוצרים חום, כמו למשל קומקום חשמלי: מצמידים זו לזו שתי מתכות ששונות זו מזו בתכונות קבלת החום שלהן. כאשר החום עולה, אחת מהמתכות מתפשטת מהר, ואילו השניה מתפשטת לאט - זה יוצר כיפוף של לוחית ה"דו-מתכת" ואז בדרך-כלל נסגר (או נפתח) מעגל חשמלי ומפעיל פעולה כלשהי.



ומה בשבוע הבא? לשבוע הבא הכנתי משהו גדול - חכו ותראו...

יום שני, 17 במרץ 2008

איך עובד בלוג?

היום היתה פגישה משונה מעט, היו מעט ילדים ולא פרקנו שום-דבר... במקום זה הסתכלנו על הבלוג ונזכרנו בפגישות הקודמות: איך עובד סורק ואיך עובד עכבר. אחר-כך התחלנו לדבר על בלוגים.

מה זה בלוג?
בלוג הוא אתר איטרנט שמשמש לכתיבת יומן. הבלוג שונה מיומן רגיל, בגלל שהוא מפורסם באינטרנט ויכולים לראות אותו המון אנשים. הבלוג מסודר כמו יומן, לפי סדר הכנסת הקטעים לתוכו. הילדים ראו שהקטע הכי חדש נמצא הכי למעלה. הקטע הכי ישן - נמצא הכי למטה.

מי יכול לכתוב בלוג?
כל אחד יכול לכתוב בלוג, וזה קל. רק צריך להרשם לאחד מהאתרים הרבים שמציעים בלוגים (חינם!) ולהתחיל. אבל, צריך להיזהר ולזכור שאת הבלוג רואים גם אנשים זרים.

איפה כותבים בלוג?
יש הרבה אתרים שבהם אפשר לפתוח בלוג. הבלוג הזה מתנהל ב-blogger, שירות של Google. אתרים נוספים:
הבלוגיה בתפוז
ישראבלוג
בלוגלי
יש עוד כמה אתרים כאלה.

איך כותבים בלוג?
קודם כל נרשמים, ובשביל זה צריך כתובת של דואר אלקטרוני.
ממלאים פרטים
בוחרים לבלוג שם, כתובת ועיצוב
ומתחילים לכתוב!

אנחנו התחלנו לכתוב בלוג חדש, אבל לא הספקנו הרבה - אפשר לראות אותו כאן.

יום שני, 10 במרץ 2008

איך עובד סורק?

אנשים ששמעו שאנחנו מפרקים דברים בחוג, התחילו להתעניין אם אפשר להביא לנו דברים לפירוק. התשובה הקבועה היא "בטח!". אחד מהאנשים הביא לי סורק שולחני ישן, ואותו חקרנו היום.

מה זה סורק?
הסורק שקיבלנו היה מקולקל, ולכן לא ראינו אותו בפעולה. חלק מהילדים ידעו מה סורק עושה והסבירו לילדים האחרים שזה מכשיר שמאפשר להעתיק תמונות או מסמכים אל המחשב. את התמונה מניחים על משטח זכוכית, סוגרים את המכסה ולוחצים על הכפתור. מתחת למכסה אפשר לראות אור חזק עובר מקצה לקצה, ובמחשב מתקבלת התמונה. איך זה עובד בדיוק? נברר בהמשך.





מהם החלקים העיקריים בסורק?

לפני הפירוק ראינו שלסורק יש מכסה שבתחתיתו משטח לבן ומתחתיו ספוג. הילדים הסבירו שהמשטח הלבן משמש רקע למה שסורקים. הספוג עוזר ללחוץ את מה שסורקים אל המשטח ולקרב את הרקע אל מסך הזכוכית. את מה שסורקים מניחים על משטח זכוכית, שמתחתיו עוברת "עגלה", שהיא (כנראה) אחראית לסריקה. מהמכשיר יוצא כבל USB אל המחשב. אל המכשיר נכנס חשמל משנאי (טרנספורמטור), שאותו לא ראינו.



מפרקים את הסורק!

התחלנו בפירוק. קודם כל חיפשנו חלקים שמתפרקים בלי הברגות - פרקנו את המכסה. התבוננו במכשיר מכל הכיוונים כדי להבין איך לפתוח אותו בלי לעשות נזק. ראינו שזה די פשוט: מצד אחד יש שני ברגי פיליפס (ברגים עם ראש "צלב"), ומהצד השני שתי בליטות פלסטיק שנכנסות אל תוך שקעים בחלק התחתון של הסורק. הילדים הבריגו ובמהרה פרקנו את החלק העליון של הסורק, שמכיל את לוח הזכוכית שעליו מניחים את התמונה לסריקה. ראינו שלוח הזכוכית מודבק אל החלק העליון של הסורק בדבק.
החלק התחתון של הסורק נראה די ריק: אנחנו רואים את ה"עגלה", את המנגנון שמסיע אותה קדימה ואחורה ואת ה"מוח" העיקרי של המכשיר - מעגל מודפס גדול ועליו מעבדים זעירים ("ג'וקים") וחלקים אלקטרוניים אחרים. וזהו.

איך העגלה נוסעת?
ההעגלה מחליקה לאורך קופסת הסורק לאורך מוט חלק, מבריק ומשומן. חלק מהילדים נגע במוט הזה והרגישו תחושה שמנונית, לא נעימה. הילדים הסבירו שצריך את השמן כדי שהתנועה של העגלה תהיה חלקה. אם לא - התמונה תצא "מעוכה, הרגליים יהיו מחוברות לראש". מה שמסיע את העגלה זו רצועת גומי, שמתוחה בין שני גלגלים (כמו שרשרת של טנק). את הגלגלים מניע מנוע חשמלי קטן באמצעות כמה גלגלי שיניים. הילדים נהנו מאוד להסיע את העגלה קדימה ואחורה.




איך נוצרת התמונה?
לא מצאנו דרך קלה לפרק את העגלה :-( . אחד הילדים הבחין שהמכסה העליון של העגלה בעצם מודבק והוריד אותו - כך יכולנו להציץ פנימה אל העגלה. ראינו שיש בתוך העגלה מראות וצינורית לבנה קשה וארוכה. אל הצד האחורי של העגלה מוברגים שני מעגלים מודפסים.
התחלנו עם הצינורית - הוצאנו אותה מהמקום והיא נשברה לשניים! זו צינורית זכוכית עדינה מאוד. הילדים ניחשו שזו המנורה - וצדקו: זו מנורת פלורוסנט קטנטנה, כמו נורות הפלורוסנט הגדולות בכיתה. הנורה מאירה את מה שסורקים באור חזק, כמו פלאש במצלמה.
את המראות לא הצלחנו להוציא. המראות משקפות את מה שסורקים ומרכזות את האור אל המצלמה. הנה הדגמה מהאתר המצויין How Stuff Works שמסבירה איך עובדות המראות. לחצו על הכפתור הירוק כדי להפעיל את האנימציה. המצלמה נמצאת על אחד מהמעגלים המודפסים, ונראית כמו ג'וק קטן ושקוף.

התמונה בסורק נוצרת בצורה כזו שהעגלה נוסעת לאורך התמונה שסורקים ומצלמת הרבה מאוד תמונות. כל תמונה נראית כמו פס קצר ורחב, שמראה רק חלק קטן ממה שסורקים. המצלמה מעבירה את התמונות האלו אל המוח המרכזי של הסורק - מעגל מודפס גדול שעליו מספר מעבדים ("ג'וקים"), ושם מתחברות כל הרצועות לתמונה אחת גדולה שנשלחת אל המחשב.




עושים כמו סורק
כדי להבין קצת יותר איך הסורק "סורק" את התמונה, עשינו משימה נחמדה: כל ילד קיבל תמונה של סוס ועליה רשת של קווים אופקיים ואנכיים מסומנים באותיות וספרות. לכל ילד גם היתה רשת זהה, אבל בלי סוס... עברנו טור טור (כמו הסורק שנוסע לאורך התמונה) והשחרנו את המשבצות ברשת הריקה לפי מה שראינו בציור של הסוס:






לקריאה נוספת:
איך עובד סורק ב-How Stuff Works