LabsLand este o rețea globală de laboratoare reale disponibile online. Studenții (în școli, universități și platforme de învățare pe tot parcursul vieții) pot accesa laboratoarele reale prin Internet, folosind laptopul, tableta sau telefonul lor.

Laboratoarele sunt fie în timp real (Arduino, FPGA...) situate în diferite universități din întreaga lume. În anumite domenii (Fizică, Biologie, Chimie), laboratoarele sunt Laboratoare Ultraconcurente LabsLand, astfel încât universitatea a înregistrat toate combinațiile potențiale ale ceea ce se poate face în laborator (în unele cazuri, câteva mii) și le pune la dispoziție într-un mod interactiv.

În fiecare caz, laboratorul este întotdeauna real (nu simulat) și disponibil prin Web (nu este nevoie să obțineți hardware, să vă ocupați de livrare, etc.).

Verificați cum funcționează o sesiune tipică de utilizator în următorul video:

În Laboratorul de Imprimare 3D vei putea alege dintre mai multe setări diferite de imprimare 3D, cum ar fi temperatura și orientarea, și vei putea observa procesul de imprimare și rezultatele din diferite unghiuri. Vei putea controla viteza de redare pentru a putea experimenta mai rapid decât ai face-o manual, și poți descărca fișierul proiectului Ultimaker Cura pentru a experimenta în continuare.

Studiați modul în care funcționează curentul alternativ (AC) experimentând cu mai multe becuri conectate în serie și/sau paralel. Deschizând sau închizând întrerupătoarele pe care le doriți, puteți vedea efectul asupra intensității luminii fiecăruia dintre becurile circuitului creat.

Rezumat

Efectuați o titrare acid-bază pentru a determina concentrația unei soluții necunoscute de acid acetic folosind un titrator cu hidroxid de sodiu. Acest laborator pune accent pe măsurători vizuale legate de meniscul biuretei și suportă două configurații diferite.

Prima este pentru o abordare potențiometrică: vei avea acces la un senzor de pH digital și îl poți folosi pentru a determina când soluția necunoscută a fost neutralizată.

A doua este pentru o abordare colorimetrică: te poți baza pe schimbarea de culoare datorită prezenței unui indicator fenolftaleinic, fără a avea un senzor de pH digital disponibil.

Titrare acid-bază

Titrările sunt o metodă volumetrică ce se bazează pe măsurarea cantității unui reactiv cu concentrație cunoscută (cunoscut ca standard primar) care este consumat de un eșantion cu concentrație necunoscută, cunoscut ca analizant.

Titrarea se desfășoară prin adăugarea titratorului la analizant folosind o biuretă, astfel încât să se obțină o substanță echivalentă chimic între titrator și analizant. Aceasta este cunoscută ca "punctul de echivalență" și este o valoare teoretică ce nu poate fi determinată experimental.

Estimarea experimentală a acestui punct este obținută printr-o aproximare cunoscută ca "punct final". Aceasta este determinată printr-o schimbare fizică. În acest caz, schimbarea culorii soluției se obține după adăugarea unei substanțe indicatoare: o substanță care își schimbă culoarea în anumite intervale de pH.

Pentru titrarea acid-bază folosim un indicator fenolftaleinic care devine roz deschis după un pH de aproximativ 8,4, care este o valoare foarte aproape de punctul de echivalență în cele mai comune titrări acid-bază.

Alternativ, în configurația potențiometrică, un senzor de pH digital poate fi folosit pentru a determina "punctul de echivalență".

Abordare colorimetrică vs potențiometrică

Abordarea colorimetrică se bazează pe schimbarea de culoare oferită de indicatorul fenolftaleinic. Abordarea potențiometrică se bazează în schimb pe creșterea pH-ului măsurată de senzorul digital. În această versiune a laboratorului sunt disponibile două configurații diferite, una pentru fiecare abordare. În configurația colorimetrică, studenții s-ar putea să nu vadă senzorul de pH digital.

Diferențe cu laboratorul Titrare Acid-Bază II

În această versiune a laboratorului (Titrare Acid-Bază II) poți efectua titrarea acid-bază pentru o soluție necunoscută de acid acetic. În cealaltă versiune a laboratorului (vezi Titrare Acid-Bază I) poți efectua titrarea acid-bază pentru o soluție de acid citric în schimb.

Această versiune a laboratorului pune accent pe măsurători vizuale ale biuretei, incluzând citirea corectă a meniscului din biuretă. Cealaltă versiune a laboratorului (vezi Titrare Acid-Bază I) nu accentuează acest lucru și se concentrează în schimb pe calcul.

De asemenea, în această versiune poți alege între două configurații diferite: una pentru abordarea potențiometrică și una pentru abordarea colorimetrică. Configurația pentru abordarea colorimetrică nu arată senzorul de pH. În cealaltă versiune a laboratorului (vezi Titrare Acid-Bază I) există o singură configurație și senzorul este întotdeauna afișat.

Rezumat

Efectuează o titrare acid-bază pentru a determina concentrația unei soluții necunoscute de acid clorhidric folosind un titrant de hidroxid de sodiu. Acest laborator pune accent asupra măsurătorilor vizuale care implică meniscul biuretei și susține două configurații diferite.

Prima este pentru o abordare potențiometrică: vei avea acces la un senzor digital de pH și îl poți folosi pentru a determina când soluția necunoscută a fost neutralizată.

A doua este pentru o abordare colorimetrică: te poți baza pe schimbarea culorii datorată prezenței unui indicator de fenolftaleină, fără să ai un senzor digital de pH disponibil.

Titrarea acid-bază

Titrările sunt o metodă volumetrică care se bazează pe măsurarea cantității unui reactant de concentrație cunoscută (cunoscut sub numele de standard primar) care este consumat de o mostră de concentrație necunoscută cunoscută ca analit.

Titrarea este efectuată prin adăugarea titrantului la analit folosind o biuretă, pentru a obține o substanță chimic echivalentă între titrant și analit. Acest punct este cunoscut ca „punctul de echivalență” și este o valoare teoretică care nu poate fi determinată experimental.

Estimarea experimentală a acestui punct este obținută printr-o aproximare cunoscută ca „punct final”. Acesta este determinat printr-o schimbare fizică. În acest caz, schimbarea culorii soluției este realizată după adăugarea unei substanțe indicator: o substanță care schimbă culoarea în anumite intervale de pH.

Pentru titrarea acid-bază folosim un indicator de fenolftaleină care devine roz deschis după un pH de aproximativ 8,4, care este o valoare foarte apropiată de punctul de echivalență în cele mai comune titrări acid-bază.

Alternativ, în configurația potențiometrică, un senzor digital de pH poate fi utilizat pentru a determina „punctul de echivalență”.

Abordare colorimetrică vs potențiometrică

Abordarea colorimetrică se bazează pe schimbarea de culoare oferită de indicatorul de fenolftaleină. Abordarea potențiometrică se bazează în schimb pe creșterea pH-ului măsurată de senzorul digital. În această versiune a laboratorului sunt disponibile două configurații diferite, câte una pentru fiecare abordare. În configurația colorimetrică, studenții nu pot vedea senzorul digital de pH.

Diferențe față de celelalte laboratoare de titrare

În această versiune a laboratorului (Titrarea Acid-Bază II) poți efectua titrarea acid-bază pentru o soluție necunoscută de acid clorhidric. În alte versiuni ale laboratorului poți efectua titrarea acid-bază pentru o soluție de acid citric (Titrarea Acid-Bază I) și acid acetic (Titrarea Acid-Bază II).

Atât această versiune a laboratorului (Titrarea Acid-Bază III), cât și Titrarea Acid-Bază II pun accent pe măsurătorile vizuale cu biureta, inclusiv citirea corectă a meniscului în biuretă. Cealaltă versiune a laboratorului (vezi Titrarea Acid-Bază I) nu pune accent pe aceasta, ci se concentrează pe calcule.

De asemenea, în aceste versiuni poți alege între două configurații diferite: una pentru abordarea potențiometrică și una pentru abordarea colorimetrică. Configurația pentru abordarea colorimetrică nu afișează senzorul de pH. În altă versiune a laboratorului (vezi Titrarea Acid-Bază I) există o singură configurație și senzorul este întotdeauna afișat.

Rezumat

Realizați o titrare acid-bază pentru a determina concentrația unei soluții necunoscute de acid citric folosind un titrant de hidroxid de sodiu. Un senzor de pH digital este întotdeauna disponibil și un indicator fenolftaleină a fost aplicat soluției necunoscute, astfel încât să se poată utiliza atât o abordare potențiometrică, cât și colorimetrică. De asemenea, este disponibil un grafic în timp real.

Titrarea Acid-Bază

Titrările sunt o metodă volumetrică bazată pe măsurarea cantității unui reactiv de concentrație cunoscută (cunoscut sub numele de standard primar) care este consumat de un eșantion cu concentrație necunoscută cunoscut sub numele de analit.

Titrarea se realizează prin adăugarea titrantului la analit folosind o biuretă, astfel încât să se obțină o substanță chimică echivalentă între titrant și analit. Acest lucru este cunoscut sub numele de "punct de echivalență", și este o valoare teoretică care nu poate fi determinată experimental.

Estimarea experimentală a acestui punct se obține printr-o aproximație cunoscută sub numele de "punct final". Acesta este determinat printr-o schimbare fizică. În acest caz, schimbarea de culoare a soluției este realizată după adăugarea unei substanțe indicator: o substanță care își schimbă culoarea în anumite intervale de pH.

Pentru titrarea acid-bază, folosim un indicator fenolftaleină care devine roz pal după un pH de aproximativ 8,4, care este o valoare foarte apropiată de punctul de echivalență în cele mai comune titrări acid-bază.

Abordările Colorimetrică vs Potențiometrică

Abordarea colorimetrică se bazează pe schimbarea culorii oferite de indicatorul fenolftaleină. Abordarea potențiometrică se bazează pe ridicarea pH-ului măsurată de senzorul digital. În această versiune a laboratorului de titrare acid-bază se pot folosi ambele abordări. Senzorul digital este întotdeauna disponibil și nu poate fi ascuns.

Diferențe față de laboratorul Titrare Acid-Bază II

În această versiune a laboratorului (Titrare Acid-Bază I) puteți efectua titrarea acid-bază pentru o soluție necunoscută de acid citric. În cealaltă versiune a laboratorului (vezi Titrare Acid-Bază II) puteți efectua titrarea acid-bază pentru o soluție de acid acetic în schimb.

Această versiune a laboratorului subliniază calculele, dar nu are măsurători vizuale cu biureta printre obiectivele sale de învățare. Cealaltă versiune a laboratorului (vezi Titrare Acid-Bază II) subliniază măsurătorile vizuale, iar studenții trebuie să învețe să citească corect meniscul biuretei.

De asemenea, în această versiune există o singură experiență care poate fi folosită pentru ambele abordări colorimetrică și potențiometrică. În cealaltă versiune a laboratorului (vezi Titrare Acid-Bază II) sunt disponibile două configurații diferite, dintre care una ascunde senzorul digital astfel încât studenții să se poată baza doar pe schimbarea culorii.

Experimentați cu flotabilitatea, principiul lui Arhimede și legile fizice similare. Realizați măsurători aferente, efectuați experimente și începeți să faceți calcule relativ avansate pentru a trage concluzii.

Experimentele din versiunea avansată a laboratorului de flotabilitate vor afișa în mod normal mai multe date (cum ar fi date de la senzorii de nivel de lichid și senzorii de greutate a obiectelor), iar activitățile propuse vor implica calcule numerice de dificultate variabilă.

Experimentează cu principiul lui Arhimede: ridică și coboară bile de diferite materiale, dimensiuni și greutăți și vezi ce se întâmplă când sunt introduse într-un lichid. Se scufundă? Plutesc? De ce? Ai putea să le determini greutatea? Și volumul de lichid deplasat? Forța de împingere? Încearcă să răspunzi la toate aceste întrebări observând experimentul și cu ajutorul valorilor oferite de senzorii disponibili.

Cu acest laborator, puteți programa o placă reală Arduino Uno. De asemenea, include mai multe periferice de intrare și ieșire, similare celor care sunt adesea incluse în kiturile de pornire Arduino.

Acești periferici includ LED-uri, comutatoare, butoane, un afișaj OLED, un motor servo etc.

Cu acest laborator, puteți programa o placă reală Arduino Uno. De asemenea, include mai multe periferice de intrare și ieșire, similare celor care sunt adesea incluse în kiturile de pornire Arduino.

Acești periferici includ LED-uri, comutatoare, butoane, un afișaj OLED, un motor servo etc.

Laboratorul Arduino Robot îți permite să efectuezi experimente cu un robot real. Definește logica robotului prin programarea directă a Arduino și apoi încarcă programul în robot pentru a vedea comportamentul acestuia prin intermediul unei camere web. Poți face ca robotul tău să evite pereții, să concureze în curse de urmat linii sau orice alt tip de exercițiu. Dacă preferi să folosești un limbaj de programare vizual asemănător cu Scratch, încearcă laboratorul nostru de robot vizual Arduino!

Laboratorul Arduino Robot îți permite să efectuezi experimente cu un robot real. Definește logica robotului printr-un limbaj bazat pe blocuri (Blockly), apoi încarcă programul tău în robot pentru a-i observa comportamentul printr-o cameră web. Poți face robotul tău să evite pereții, să concureze în curse de urmare a liniei sau orice alt tip de exercițiu. Dacă preferi să înveți folosind cod, poți face acest lucru cu versiunea de cod.

Folosește un IDE online pentru a programa microcontrolerul ATmega328p de la ATMEL folosind limbajul de asamblare. ATmega328p este utilizat în Arduino UNO, care de fapt este placa pe care o vei putea programa. Sunt atașate diverse periferice, inclusiv LED-uri, potențiometre și un servomotor, printre altele.

Hardware-ul este împărțit cu laboratorul Placii Arduino, astfel încât activitățile posibile acolo sunt posibile și aici. În plus, este posibilă combinarea codului sursă C cu asamblarea. În mod natural, această versiune a laboratorului, orientată către asamblare, este mai complicată de utilizat decât alte versiuni ale laboratorului Arduino, și este orientată către cursurile de microprocesor, arhitectura calculatoarelor și asamblare.

Această platformă de laborator îți va permite să înveți Electronica Digitală de bază.

Vei putea proiecta Sisteme Combinatorii prin proiectarea și completarea unui tabel de adevăr,olosi Algebră Booleană, crea hărți Karnaugh–Veitch (KV sau VK), și încerca sistemele pe care le creezi pe hardware real la distanță (FPGA-uri Intel).

Rezumat

Laboratorul Legii lui Boyle permite elevilor să determine relația dintre presiunea și volumul unui gaz la o temperatură constantă și ambientală. Elevii pot alege din două seringi cu volum diferit și pot măsura presiunea gazului pe măsură ce reduc volumul. Experimentul este reflectat într-o analiză grafică sub forma unei izoterme. În acest mod, ei pot verifica Legea lui Boyle și pot învăța despre comportamentul gazelor într-un mod practic și accesibil.

Legea lui Boyle

Legea lui Boyle afirmă că la o temperatură constantă, volumul unui gaz este invers proporțional cu presiunea sa. Acest lucru înseamnă că atunci când presiunea unui gaz crește, volumul acestuia scade și invers. Legea lui Boyle poate fi exprimată matematic ca:

V 1/P

Unde V este volumul gazului și P este presiunea gazului.

Laboratorul Legii lui Boyle permite elevilor să pună în practică această lege și să o verifice într-un context experimental. Măsurând volumul și presiunea gazului la momente diferite, ei pot trasa un grafic izoterm care arată cum volumul gazului se schimbă în funcție de presiunea sa. Dacă graficul izoterm este în concordanță cu Legea lui Boyle, atunci elevii au verificat experimental legea.

Realizarea unor astfel de experimente este un mod excelent de a învăța despre comportamentul gazelor și despre cum sunt legate diferitele variabile. În plus, experimentele practice pot fi mai accesibile și mai memorabile pentru elevi decât simpla citire despre lege într-un manual. Graficul izoterm vizualizează clar comportamentul gazului și verifică dacă predicțiile Legii lui Boyle sunt îndeplinite.

Aplicarea în Educația Secundară și Universitară

Laboratorul Legii lui Boyle este, de obicei, aplicat în cursurile de știință la nivel de liceu și în cursurile de chimie la nivel universitar. La nivel de liceu, laboratorul poate fi aplicat într-un curs de știință unde sunt studiate conceptele de bază ale chimiei și fizicii, cum ar fi presiunea și volumul gazelor. La universitate, laboratorul Legii lui Boyle poate fi aplicat într-un curs de chimie mai avansat, unde este aprofundat studiul gazelor și al comportamentului acestora.

Obiective

Un laborator al Legii lui Boyle poate avea diferite obiective educaționale în funcție de nivelul educațional la care este aplicat. Iată câteva exemple de obiective pe care le poate avea un laborator al Legii lui Boyle la nivel liceal și universitar:

La nivel liceal:

• Elevii înțeleg Legea lui Boyle și importanța sa în fizica gazelor.
• Elevii își exersează abilitățile experimentale și de observare.
• Elevii își dezvoltă abilitățile de analiză și reprezentare a datelor.
• Elevii înțeleg relația dintre temperatură, presiune și volumul gazelor.

La nivel universitar:

• Studenții cunosc Legea lui Boyle și importanța sa în fizica gazelor.
• Studenții demonstrează abilități experimentale și de observare în laborator.
• Studenții aplică conceptele teoretice ale fizicii gazelor în situații practice.
• Studenții își dezvoltă abilitățile de analiză și reprezentare a datelor într-un context științific.
• Studenții înțeleg cum se relaționează temperatura, presiunea și volumul gazelor în diferite situații.

Rezumat

Această configurație de laborator permite studenților să măsoare concentrația de dioxid de carbon într-o cameră sigilată care conține semințe de dimensiuni similare între ele. Studenții pot alege între diferite condiții experimentale: semințe înmuiate anterior în apă distilată sau într-o soluție de acid acetic la temperatura camerei (24 \\pm 1)°C, sau semințe neînmuate (neactivate).

 

Versiuni ale acestui laborator

În această versiune a laboratorului, studenții, într-un mod similar cu un experiment practic tradițional, vor trebui să colecteze date din măsurătorile senzorului și să își creeze propriile grafice sau foi de calcul pentru a analiza și a trage concluzii, deoarece nu include niciun grafic și nici nu permite studenților să descarce datele.

Există o versiune alternativă a laboratorului (Respirație celulară cu grafic) în care un grafic este afișat la sfârșitul fiecărui experiment și studenții pot descărca datele într-un tabel.

 

Eliberarea de dioxid de carbon în respirația plantelor

Respirația celulară este una dintre funcțiile vitale desfășurate de toate celulele, prin care sunt descompuși diferiți compuși organici și se eliberează energia necesară pentru alte procese.

Schimbul de gaze la nivel macroscopic este o dovadă a proceselor de transformare a energiei care au loc în celule. În prezența oxigenului, dioxidul de carbon este eliberat ca un produs secundar al respirației celulare. Această emisie de dioxid de carbon este esențială pentru înțelegerea metabolismului ființelor vii și a consecințelor sale în ecosisteme.

 

Activarea semințelor

Imbibarea sau absorbția apei de către semințe este un proces esențial pentru activarea metabolismului lor și pentru ruperea dormanței, pregătind astfel sămânța pentru germinare. Acest fenomen are loc prin imersia semințelor în apă sau soluții apoase pentru o perioadă specificată, cum ar fi înmuierea în apă distilată sau acid acetic. Durata și condițiile de imbibare influențează direct activarea metabolică a sămânței, care se reflectă în rata de eliberare a dioxidului de carbon în timpul procesului de respirație celulară. Rata metabolică poate varia în funcție de specie și de condițiile de imbibare alese.

 

Experimente și Configurație

Dispozitivul experimental este echipat cu un senzor de dioxid de carbon gazos și o cameră ermetică. Studenții au opțiunea de a selecta dintre cele trei condiții experimentale de activare a semințelor detaliate anterior.

În toate experimentele, sunt utilizate semințe ale aceleași specii cu dimensiuni similare, ceea ce facilitează compararea rezultatelor.

 

Obiective de învățare

• Înțelegerea activității științifice prin dezvoltarea unui experiment controlat și interpretarea datelor referitoare la procesele biologice.
• Corelarea eliberării dioxidului de carbon în condiții experimentale diferite cu respirația celulară, diferențiind nivelurile de organizare a materiei.
• Identificarea respirației celulare ca o caracteristică esențială a ființelor vii și înțelegerea importanței transformărilor de energie pe care le implică.

Rezumat

Această configurare de laborator le permite studenților să măsoare concentrația de dioxid de carbon într-o cameră sigilată care conține semințe de dimensiuni similare între ele. Studenții pot alege între diferite condiții experimentale: semințe înmuiate anterior în apă distilată sau într-o soluție de acid acetic la temperatura camerei (24 \\u00b1 1)\u00b0C, sau semințe neîmuiate (neactivate).

\u00a0

Versiuni ale acestui laborator

Această versiune a laboratorului afișează un grafic la finalul fiecărui experiment și le permite studenților să descarce datele într-un fișier tabelar. Acest lucru le permite studenților să analizeze rezultatele fără a fi nevoie să colecteze și să creeze graficul datelor ei înșiși.

Există o versiune alternativă a laboratorului (Respirație Celulară) în care graficul și datele nu sunt disponibile. În acest fel, pentru a analiza rezultatele și a ajunge la concluzii corecte, studenții trebuie să colecteze și să creeze graficele datelor ei înșiși pornind de la citirile discrete ale senzorilor, similar cu modul în care ar face-o într-un laborator tradițional practic.

\u00a0

Eliberarea dioxidului de carbon în respirația plantelor

Respirația celulară este una dintre funcțiile vitale realizate de toate celulele, prin care diverse compuși organici sunt descompuși și este eliberată energia necesară pentru alte procese.

Schimbul de gaze la un nivel macroscopic este o dovadă a proceselor de transformare a energiei care apar în celule. În prezența oxigenului, dioxidul de carbon este eliberat ca produs secundar al respirației celulare. Această emisie de dioxid de carbon este esențială pentru înțelegerea metabolismului ființelor vii și a consecințelor sale în ecosisteme.

\u00a0

Activarea semințelor

Absorbția sau absorbția apei de către semințe este un proces esențial pentru activarea metabolismului acestora și pentru ruperea stării de repaus, pregătind astfel semințele pentru germinare. Acest fenomen apare prin imersarea semințelor în apă sau soluții apoase pentru o perioadă specificată, cum ar fi înmuierea în apă distilată sau acid acetic. Durata și condițiile de absorbție influențează direct activarea metabolică a semintei, reflectată în rata de eliberare a dioxidului de carbon în timpul procesului de respirație celulară. Rata metabolică poate varia în funcție de specie și de condițiile de absorbție alese.

\u00a0

Experimente & Configurație

Dispozitivul experimental este echipat cu un senzor de dioxid de carbon gazos și o cameră etanșă. Studenții au opțiunea de a selecta dintre cele trei condiții experimentale de activare a semințelor detaliate anterior.

În toate experimentele se folosesc semințe ale aceleiași specii, de dimensiuni similare, ceea ce facilitează compararea rezultatelor.

\u00a0

Obiective de învățare

• Înțelegerea demersului științific prin dezvoltarea unui experiment controlat și interpretarea datelor legate de procesele biologice.
• Relatarea eliberării dioxidului de carbon în diferite condiții experimentale la respirația celulară, diferențiind nivelurile de organizare ale materiei.
• Identificarea respirației celulare ca o caracteristică esențială a ființelor vii și înțelegerea importanței transformărilor de energie pe care le implică.

Pompele centrifuge sunt utilizate în multe domenii pentru a transporta fluide. Energia sa rotativă provine, de obicei, de la un motor sau un motor electric.

În acest laborator, vei putea accesa și controla o astfel de pompă, care este configurată într-un circuit ce poate fi configurat prin intermediul mai multor valve. Valvele pot configura circuitul într-o configurație în serie sau paralelă. De asemenea, este posibil, în anumite configurații, să observi efectele cavitației.

Conservarea Momentumului este o lege a fizicii care descrie modul în care momentumul, care caracterizează mișcarea, nu se schimbă într-o colecție izolată de obiecte și rămâne constant în totalitate.

În acest laborator la distanță veți putea crea o coliziune între două cărucioare, atât într-o coliziune elastică cât și inelastică, și veți putea varia anumite variabile experimentale, cum ar fi masa cărucioarelor. Astfel, veți putea testa experimental dacă momentumul total se schimbă sau nu după coliziune.

Rezumat

Laboratorul Digital Trainer este conceput pentru studenții care încep să studieze logica digitală, tabelele adevărului și Algebra lui Boole.

În timpul activității, studentul vede un FPGA Intel care implementează o serie de tabele de adevăr simple. Studentul poate interacționa cu dispozitivele FPGA pentru a varia intrările în sistem prin intermediul unor comutatoare și pentru a observa ieșirile prin LED-uri. Provocarea este de a determina care operator logic implementează FPGA-ul în fiecare caz (de exemplu, AND, NAND...).

 

Detalii suplimentare

Activitatea este concepută pentru a fi relativ simplă și directă, dar în același timp captivantă pentru studenți. Este proiectată într-un stil asemănător jocului și este bazată pe hardware real (FPGAs). În acest fel, nu este doar utilă pentru introducerea și familiarizarea cu logica digitală, ci permite și studenților să înceapă să vadă utilizările viitoare ale acelei cunoștințe, interacționând într-un mod superficial cu dispozitivele FPGA, de același tip care sunt folosite în industrie.

Interacțiunea cu dispozitivele FPGA nu adaugă complexitate, deoarece studenții nu au nevoie să le programeze; acestea implementează deja o logică de cutie neagră (ceea ce este tocmai scopul activității).

Laboratorul este inițial bazat pe o activitate pe care Intel Corporation o desfășoară frecvent în seminariile sale, atât practice, cât și la distanță, folosind Intel DE1-SoC, Intel DE2-115 sau alte tipuri de FPGAs.

Sumar

Pentru experimentare cu circuite analogice. Prin această unealtă, vei avea acces la propriul tău laborator de electronică. Utilizând interfața sa interactivă, poți folosi o placă de prototipare pentru a conecta componente și fire. Poți, de asemenea, să conectezi și să configurezi un generator de funcții și o sursă de alimentare. Odată ce circuitul este proiectat, poți lua măsurători utilizând multimetrul sau osciloscopul. Atât circuitele cât și măsurătorile sunt construite și luate în realitate: aceasta nu este o simulare. Un sistem bazat pe releu conectează componentele așa cum le-ai definit, rezultând în semnale și măsurători reale. Util pentru activități în electronică analogică, cum ar fi legea lui Ohm, legea lui Kirchoff, caracterizarea componentelor, învățarea despre instrumentație, tipuri de circuite etc.

 

Folosire și Instrumente

Laboratorul de Electronică LabsLand este foarte puternic și este bazat pe o interfață interactivă cu o apariție virtuală. Ca în laboratorul tradițional de electronică analogică, elevul are acces și control asupra unei serii de instrumente, care sunt următoarele: placă de prototipare, generator de funcții, sursă de alimentare, multimetru, osciloscop. Ei au, de asemenea, acces la un tăvița de componente, pe care le pot încorpora în circuitul lor.

Elementul principal este placa de prototipare. Elevii încep de obicei prin crearea circuitului lor aici. Pentru a crea un circuit, componentele vor fi trase de pe tăviță (în partea de sus a ecranului) pe placa de prototipare, și vor fi conectate folosind fire, accesibile prin bara de instrumente din partea dreaptă sus. Interfața este foarte interactivă, permițându-ți să adaugi, să muți și să elimini componente și fire liber.

Sistemul îți permite, de asemenea, să încarci și să salvezi circuite deja proiectate. Această caracteristică îți va permite să folosești circuite complexe ca punct de pornire dacă activitatea a fost proiectată astfel; sau să salvezi circuite fie pentru a le păstra, fie pentru a le trimite la sfârșitul unei activități.

De pe placa de prototipare, poți vedea mai mulți conectori pe laterale, care conectează circuitul precis cu restul instrumentelor. Etichetele de pe acești conectori sunt destul de descriptive, dar de exemplu, conectorii din stânga sus, grupați ca „DC Power”, unde scrie +5V, GND, -5V, conectează circuitul la sursa de alimentare.

Pentru a observa și configura un instrument, doar selectează-l din meniul de jos. De exemplu, făcând clic pe „DC Power” accesăm sursa de alimentare. Putem acționa asupra majorității comenzilor sale, și aceasta va avea un efect direct asupra circuitului și măsurătorilor (presupunând că am conectat corect circuitul).

Odată ce am proiectat și construit corect circuitul, și am configurat instrumentele, pentru a lua o măsurătoare vom apăsa butonul „Efectuează măsurătoare” din colțul din dreapta jos. Dacă circuitul este corect proiectat, după un scurt interval de timp, vom vedea rezultatul măsurătorii în instrumente. Dacă am fi făcut o greșeală sau dacă circuitul nu a fost posibil de construit fie din motive de siguranță, fie pentru că nu este susținut; am vedea un mesaj de eroare.

Atunci când luăm o măsurare a unui circuit, vom vedea sub interfață două fotografii în timp real ale echipamentului în momentul în care ia măsurătoarea. În intervalul de timp în care este luat, circuitul este configurat fizic folosind releele. Starea sa poate fi uneori observată prin intermediul LED-urilor indicatoare.

 

Catalogul de Circuite

Caracteristica principală a laboratorului de Electronică LabsLand este că nu este o simulare: circuitele sunt construite în mod genuin folosind relee, toate componentele încorporate în circuite (rezistori, diode, condensatoare...) sunt reale, iar măsurătorile sunt luate folosind instrumente reale. Acest lucru îl face un laborator extrem de realist și puternic, dar în același timp implică anumite limitări inevitabile.

Pentru început, laboratorul trebuie să suporte (să încorporeze fizic) componenta specifică care va fi utilizată. Poți vedea care componente sunt încorporate în tăvița de componente. Mai mult, dacă dorești să folosești mai mult de una de același tip de componentă, sistemul trebuie să aibă un număr adecvat. În plus, pentru siguranță, sistemul este proiectat să nu permită orice tip de interconexiune. Scurtcircuite sau circuite care ar depăși puterea susținută de componente, de exemplu, nu pot fi construite. Circuitele care nu au fost aprobate pentru siguranță nu pot fi construite de asemenea.

Din această cauză, pentru a putea proiecta activități pentru clasă și a folosi Laboratorul de Electronică didactic în practică, furnizăm și recomandăm folosirea Catalogului de Circuite pe care îl oferim. Catalogul de Circuite LabsLand listează un set mare de circuite pe care le garantăm că pot fi construite și utilizate în siguranță, și care sunt de obicei utile în diversele cursuri pentru care este folosit Laboratorul de Electronică.

Prin proiectarea activităților pentru clasă în jurul circuitelor din catalog, vom evita problema potențială ca un circuit arbitrar să nu fie susținut, fie din motive de siguranță, disponibilitate a componentelor sau pur și simplu pentru că nu poate fi verificat că este valid să-l construim.

Poți accesa catalogul prin acest link: https://labsland.com/pub/docs/experiments/hive/en/index.html și de asemenea este listat în secțiunea de conținut.

Catalogul include secțiuni cu circuite pentru:

• Rezistori
• Diode
• Circuite RC
• Circuite RLC
• Amplificatoare Operaționale
• Tranzistoare

Întregim constant catalogul. Dacă ești interesat de un tip de circuit care crezi că ar putea fi util, nu ezita să ne contactezi. Deși nu putem garanta că îl vom adăuga, îl putem analiza și eventual încorpora în reviziile viitoare.

 

Operațiune Internă

Laboratorul de Electronică LabsLand este compus din mai multe „Hive” distribuite în diferite instituții de pe planetă, funcționând ca un „cluster” pentru a furniza circuite și măsurători utilizatorilor.

Când proiectezi un circuit, circuitul nu este construit fizic, și măsurătorile nu sunt luate până când nu este apăsat butonul Take Measurement. În acel moment, un nod distribuit este atribuit, care în mod instantaneu construiește circuitul, ia măsurătorile necesare și returnează rezultatul. Nodul specific care a luat o măsurătoare poate fi observat în interfață, prin cele două fotografii în timp real. Fiecare măsurătoare poate fi direcționată către un nod diferit: acesta este motivul pentru care vei vedea ocazional că imaginea și furnizorul ultimei măsurători variază frecvent dacă sunt luate mai multe.

Intern, fiecare nod este o cutie care conține mai multe instrumente și mai multe plăci proiectate de LabsLand cu relee și componentele care vor forma circuitul. Documentul "Hive Node Reference Documentation" explică în detaliu funcționarea internă a nodurilor, precum și scopul fiecărui tip de placă internă.

Nodurile sunt proiectate astfel încât instituția care le găzduiește să poată adăuga noi circuite dacă dorește și să le personalizeze. Acest lucru este de asemenea detaliat în manual.

 

Echipament

Echipamentul pentru acest laborator (adică, nodurile menționate anterior) a fost proiectat de LabsLand și este disponibil pentru vânzare pentru a fi implementat în instituții. Instituțiile, prin achiziționarea și implementarea echipamentului în propriile facilități, obțin diverse beneficii; printre care, capacitatea de a efectua cercetări folosindu-le, și capacitatea de a crea și personaliza circuite.

Pentru informații despre cum puteți achiziționa hardware-ul, puteți vizita pagina noastră: https://labsland.com/en/hardware

 

Aplicare în Educația Secundară și Universitară

Laboratorul de Electronica LabsLand este o resursă educațională extrem de valoroasă atât pentru educația secundară, cât și pentru cea universitară.

Laboratorul oferă o platformă sigură și interactivă pentru a explora fundamentele electronicii analogice. Elevii pot învăța despre concepte de bază, precum Legea lui Ohm și Legea lui Kirchoff, prin experimentare cu circuite reale, ceva ce ar fi de obicei limitat sau chiar ieșit din posibilitatea lor. De asemenea, pot câștiga experiență practică cu instrumentele de laborator, cum ar fi osciloscoapele și multimetrul, care sunt esențiale în domeniul ingineriei electronice și electrice.

Laboratorul poate fi utilizat pentru a consolida și extinde conceptele introduse în clasele de electronică și pentru a experimenta cu componente mai complexe, cum ar fi amplificatoarele operaționale și tranzistoarele, și pentru a proiecta propriile circuite pentru analiză și simulări.

Aciditatea solurilor poate apărea din cauza diferitelor procese care promovează o reducere a pH-ului. Aceste procese apar în mod natural sau prin acțiunea umană. Principalele surse de aciditate a solului sunt asociate cu ionii de hidrogen (H+) și ionii de aluminiu (Al+3) din soluția solului. Aciditatea schimbabilă este determinată prin utilizarea soluțiilor de săruri neutre, cum ar fi clorura de potasiu (KCl). Ionii acizi (aluminiu și hidroniu) care sunt reținuți în fracția coloidală a solului, în prezența unui ion de dislocare (K+), fac ca aceștia să intre în soluția solului. Ulterior, acea soluție este titrată cu o soluție de hidroxid de sodiu de concentrație exactă pentru a atinge ultimul punct al reacției de neutralizare, folosind fenolftaleina ca indicator.

Rezumat

Laboratorul Multi-Phase Flowloop îți permite să efectuezi experimente pentru a vizualiza modelele de curgere ale sistemelor multifazice care se dezvoltă în tuburile de producție în scenarii posibile din viața reală. Prin variația debitului de apă și a unghiului propriu-zis al tubului, poți aprecia formarea diferitelor modele de curgere sau „tăieturi” în funcție de valorile alese.

Detalii suplimentare

Sistemele multifazice se regăsesc în diferite scenarii industriale, iar industria petrolului și gazelor nu face excepție. Predicția și determinarea modelului de curgere în tuburile de producție este de mare importanță, deoarece aceasta este direct implicată în optimizarea propriu-zisă a producției.

Amestecurile de hidrocarburi, apă, sedimente și gaze găsite în rezervoare manifestă comportamente diferite în timpul transportului lor la suprafața solului. Prezicerea unor astfel de comportamente permite o înțelegere mai bună pentru alegerea adecvată a mașinilor de pompare și a configurațiilor de conducte pentru un transport cu succes către instalația lor finală de procesare. Unitatea de test Multi-Phase Flowloop ajută la obținerea unei mai bune predicții a modului în care sistemele multifazice se comportă în viața reală pentru investigații ulterioare. Acest lucru permite utilizatorului o mai bună înțelegere și vizualizare a modului în care transporturile multifazice reacționează sub rate de producție variabile și proporții de amestec.

• Secțiunea de testare este o conductă din Plexiglas transparent cu un diametru intern de 0,04m (1) și o lungime de 6m.
• Această conductă este susținută de un cric hidraulic cu șurub (2) și o grindă din oțel carbon, sistemul putând fi inclinat până la un unghi de 90 de grade față de nivelul de sol orizontal.
• O pompă centrifugală din oțel inoxidabil (3) conectată la rezervorul principal (4) furnizează apă sistemului. Echipată cu un debitmetru electromagnetic de inducție și prin viteza de rotație a pompei, rata de debit a apei poate fi ajustată la valorile dorite.
• Pentru a dezvolta diverse modele de curgere a fazelor, aerul poate fi injectat în fluxul de apă printr-un mixer aer-apă (5).
• O pâlnie (6) montată în partea de sus a rezervorului de apă servește pentru a alimenta o altă fază, reprezentând sedimentul solid.
• O cameră de mare viteză (7) montată pe conducta din Plexiglas înregistrează fluxul.

Laboratorul Multi-Phase Flowloop îți permite să efectuezi experimente pentru a vizualiza modelele de curgere ale sistemelor multifazice care se dezvoltă în tuburile de producție în scenarii posibile din viața reală. Prin variația debitului de apă și a unghiului propriu-zis al tubului, poți aprecia formarea diferitelor modele de curgere sau „tăieturi” în funcție de valorile alese.

Învățați proiectarea hardware-ului cu FPGAs reale!

În acest laborator, puteți învăța cum să programați folosind două Limbaje de Proiectare Hardware: VHDL sau Verilog, și să testați codul în una dintre plăcile noastre disponibile. Fiecare FPGA are deja un set de componente plasate, cum ar fi 10 LED-uri, 6 afișaje cu 7 segmente sau multiple ceasuri. În plus, veți avea acces la 10 întrerupătoare virtuale și 4 butoane virtuale pe care le puteți folosi în designul dvs. și pe care le veți vedea când interacționați cu hardware-ul real.

Ori de câte ori sintetizați codul, veți fi alocat unei plăci particulare (cum ar fi Terasic DE2-115 sau Terasic DE1-SoC sau altele), și veți putea trimite codul dvs. la una dintre plăcile disponibile și să porniți și să opriți întrerupătoarele sau să apăsați butoanele și să vedeți cum se comportă designul dvs. Plăcile sunt localizate în diferite universități, așa cum veți vedea când utilizați fiecare placă.

În acest laborator, nu aveți nevoie de niciun software sau hardware instalat pe computerul, tableta sau telefonul dvs.

Sumar

Laboratorul la distanță oferă o modalitate convenabilă pentru școli și universități de a efectua experimente asupra gravitației și conservării energiei. Studenții pot alege dintr-o varietate de obiecte cu mase diferite și le pot elibera folosind un comutator electric. Un dispozitiv receptor va măsura timpul necesar pentru ca obiectul să cadă, permițând studenților să calculeze experimental gravitația și să desfășoare alte experimente legate de obiectele în cădere liberă. Laboratorul oferă activități pentru diferite nivele, fiind potrivit pentru studenți de toate abilitățile. Prin utilizarea laboratorului la distanță, studenții pot dobândi o înțelegere mai profundă a acestor concepte fundamentale din fizică.

Cădere liberă

Căderea liberă este un fenomen care are loc atunci când un obiect cade sub influența exclusivă a gravitației. Acest lucru poate fi observat prin aruncarea unui obiect de la o anumită înălțime și urmărind cum acesta accelerează către sol la o rată constantă. În școli și universități, experimentele de cădere liberă sunt folosite frecvent pentru a ajuta studenții să înțeleagă și să exploreze conceptele fundamentale ale gravitației și conservării energiei. Aceste experimente implică de obicei eliberarea unui obiect de la o înălțime cunoscută și utilizarea unui dispozitiv receptor pentru a măsura timpul de cădere, permițând studenților să calculeze accelerația datorată gravitației și să desfășoare alte experimente legate de obiectele în cădere liberă. Prin realizarea acestor experimente, studenții pot dobândi o înțelegere mai profundă a principiilor fizice care guvernează căderea liberă și cum se aplică acestea în situații reale.

Într-un experiment de cădere liberă, studenții pot măsura cu atenție înălțimea inițială a obiectului care cade și timpul necesar pentru a ajunge la sol, permițându-le să calculeze accelerația datorată gravitației. Studenții pot experimenta, de asemenea, cu diferite obiecte de mase variate pentru a vedea cum accelerația datorată gravitației se schimbă în funcție de masa obiectului. Pe lângă ajutorul oferit în înțelegerea principiilor de bază ale gravitației și conservării energiei, experimentele de cădere liberă pot fi folosite și pentru a explora concepte mai avansate în fizică. De exemplu, studenții pot experimenta cu obiecte care au forme și densități diferite pentru a observa cum acești factori afectează rata căderii libere. De asemenea, pot folosi rezultatele experimentelor pentru a face predicții despre mișcarea obiectelor în situații reale, cum ar fi mișcarea unui parașutist sau a unui satelit în orbită în jurul Pământului. În general, experimentele de cădere liberă reprezintă o modalitate captivantă și eficientă pentru studenți de a învăța despre principiile fundamentale ale fizicii.

Incorporarea în cursurile de Fizică și Științe Fizice

Experimentele de cădere liberă sunt de obicei incluse în cursurile la nivel universitar și școlar care se concentrează pe fizică și științe fizice. La nivel universitar, experimentele de cădere liberă sunt adesea incluse în cursurile introductive de fizică, precum și în cursuri mai avansate care se concentrează pe mecanică, gravitație și alte subiecte conexe. La nivel școlar, experimentele de cădere liberă sunt adesea incluse în cursurile de științe fizice de gimnaziu și liceu, unde pot ajuta studenții să dezvolte o înțelegere a conceptelor și principiilor cheie ale științelor fizice, precum forțele, mișcarea, energia și impulsul. Aceste experimente pot fi incluse și în cursuri mai avansate, precum fizica de liceu sau cursurile de fizică de nivel universitar pentru studenții care nu sunt specializați în fizică.

Obiective tipice de învățare

Obiectivele tipice de învățare ale unui laborator de cădere liberă pentru nivelul școlar și universitar sunt următoarele:

1. Dezvoltarea unei înțelegeri a conceptelor și principiilor cheie ale științelor fizice, precum forțele, mișcarea, energia și impulsul. Căderea liberă este un concept cheie în studiul mișcării și al efectelor gravitației, și este legat de aceste concepte și principii ale științelor fizice.
2. Aplicarea conceptelor și principiilor științelor fizice în situații reale folosind echipamente și facilități de laborator. Conceptul de cădere liberă este relevant pentru o gamă largă de situații reale și poate fi studiat folosind echipamente și facilități de laborator.
3. Dobândirea unor experiențe practice cu efectuarea de experimente și analizarea datelor, folosind echipamente și facilități specializate. Experimentele de cădere liberă pot oferi studenților experiență practică cu efectuarea de experimente și analizarea datelor.
4. Învățarea modului de a proiecta și desfășura experimente folosind echipamente și facilități de laborator. Experimentele de cădere liberă pot ajuta studenții să învețe cum să proiecteze și să desfășoare experimente.
5. Învățarea modului de a controla variabilele și colecta date, folosind echipamente și facilități specializate. În experimentele de cădere liberă, studenții pot învăța cum să controleze variabilele și să colecteze date.
6. Folosirea datelor colectate pentru a trage concluzii și a face predicții. Datele colectate din experimentele de cădere liberă pot fi folosite pentru a trage concluzii și a face predicții despre efectele gravitației asupra mișcării obiectelor.
7. Dezvoltarea abilităților de gândire critică și rezolvare de probleme prin utilizarea echipamentelor și facilităților de laborator. Experimentele de cădere liberă pot ajuta studenții să dezvolte abilități de gândire critică și rezolvare de probleme.
8. Aprecierea importanței investigației științifice și a metodei științifice, și a rolului tehnologiei în avansarea cunoașterii științifice. Experimentele de cădere liberă pot ajuta studenții să aprecieze importanța investigației științifice și rolul tehnologiei în avansarea cunoașterii științifice.

Legea lui Gay-Lussac ne permite să studiem comportamentul gazelor și este adesea studiată în fizică și chimie. Ea relaționează presiunea unui gaz cu temperatura sa, în timp ce alți parametri precum volumul și cantitatea rămân constante.

Există diverse moduri de a verifica legea lui Gay-Lussac. În acest experiment vom verifica că, pentru o cantitate dată de gaz, presiunea este direct proporțională cu temperatura.

Scrie și compilează proiectul în browser, apoi testează-l pe o placă DE1-SoC reală. Urmărește LED-urile și afișajele cu șapte segmente prin camera live și interacționează folosind comutatoarele și butoanele virtuale.

Pentru UART, alege interfața standard și activează terminalul serial UART înainte de a intra. Sesiunile UART folosesc plăci compatibile.

Creează și compilează proiectul FPGA în Quartus, apoi încarcă aici fișierul .sof. Alege interfața standard pentru acces direct sau selectează o interfață înainte de a intra pentru a folosi alte comenzi și simulări disponibile.

Pentru UART, alege interfața standard și activează terminalul serial UART înainte de a intra. Sesiunile UART folosesc plăci compatibile.

Învățați proiectarea hardware cu FPGA-uri folosind Terasic DE2-115!

În acest laborator, puteți învăța cum să programați utilizând două Limbaje de Proiectare Hardware: VHDL sau Verilog, și să vă testați codul pe un FPGA Terasic DE2-115 real. FPGA-ul are un set de componente deja plasate, cum ar fi 18 LED-uri roșii, 9 LED-uri verzi, 8 afișaje 7-segmente, ceasuri multiple. În plus, veți avea acces la 18 întrerupătoare virtuale și 4 butoane virtuale pe care le puteți folosi în proiectarea dvs. și pe care le veți vedea când interacționați cu hardware-ul real. În acest fel, veți putea să aprindeți și să stingeți întrerupătoarele sau să apăsați butoanele și să vedeți cum se comportă proiectul dumneavoastră. Plăcile sunt localizate în diverse universități, așa cum veți vedea când folosiți fiecare placă.

În acest laborator, nu aveți nevoie de niciun software sau hardware instalat pe computerul, tableta sau telefonul dumneavoastră.

Învățați proiectarea hardware cu FPGAs folosind Terasic DE2-115!

În acest laborator, puteți învăța cum să programați folosind două limbaje de proiectare hardware: VHDL sau Verilog, și să vă testați codul pe un FPGA real Terasic DE2-115. FPGA-ul are un set de componente deja plasate, cum ar fi LED-uri, afișaje cu 7 segmente sau multiple ceasuri. În plus, veți avea acces la 18 întrerupătoare virtuale și 4 butoane virtuale pe care le puteți folosi în designul dvs. și pe care le veți vedea când interacționați cu hardware-ul real. Astfel, veți putea porni și opri întrerupătoarele sau apăsa butoanele și vedea cum se comportă designul dvs. Plăcile sunt localizate în diferite universități, după cum veți vedea când utilizați fiecare placă.

În acest laborator, nu aveți nevoie de niciun software sau hardware instalat pe computerul, tableta sau telefonul dvs.

Prin acest laborator la distanță puteți experimenta legea a doua a lui Newton într-un sistem care vă permite să observați și să analizați comportamentul unei mingi care se mișcă de-a lungul unui plan înclinat sau într-o cădere liberă. Parametrii de analizat sunt: timpul, viteza și accelerația mingii în timpul căderii. Unghiul de înclinare este configurabil de către utilizator, ajungând la 90º și permițând experimentarea unui scenariu de cădere liberă. Verificați dacă mingea se rostogolește în timp ce călătorește pe planul înclinat sau doar se mișcă în jos pe plan. Va depinde de înclinația definită? Testează-l!

Acest dispozitiv îți permite să obții măsurători în timp real ale condițiilor de iluminare dintr-un spațiu construit și operațional și să propui diferite alternative datorită rezultatelor sale.

Accesează pentru a afla în detaliu cum să utilizezi acest echipament la nivel profesional!

Rezumat

Acest laborator facilitează experimentele privind câmpul magnetic cu un curent constant într-un conductor drept, a cărui intensitate poate fi ajustată. Un senzor Hall mobil măsoară magnitudinea câmpului la diferite distanțe. În această versiune a laboratorului, studenții înregistrează manual datele.

Versiuni ale laboratorului

În această versiune a laboratorului, graficele nu sunt incluse, iar descărcarea datelor de către student nu este permisă. În schimb, studentul trebuie să colecteze datele din citirile senzorului și distanța până la conductor, similar cu un experiment practic tradițional. Acest lucru le permite să își construiască propriile grafice și să creeze foi de calcul personalizate pentru analizarea datelor și formularea concluziilor.

Există o versiune alternativă a laboratorului (Câmp Magnetic cu Grafic) în care un grafic este furnizat la sfârșitul fiecărui experiment, iar studenții au permisiunea de a descărca datele într-o foaie de calcul. Această versiune poate fi deosebit de utilă pentru acei studenți care preferă accesul mai direct la datele colectate pe parcursul experimentului.

Câmp Magnetic

Particulele încărcate în mișcare au capacitatea de a crea un câmp magnetic în jurul lor, care poate interacționa cu alte particule încărcate în mișcare. În acest context, un conductor prin care curge un curent electric generează un câmp magnetic în împrejurimile sale. Acest fenomen fizic este fundamental în numeroasele avansuri tehnologice pe care le găsim în viața noastră de zi cu zi, cum ar fi motoarele electrice și diferitele dispozitive electronice.

Experimente Potențiale

Câteva experimente pot fi realizate cu echipamentul nostru de laborator. Utilizatorii pot observa cum variază forța câmpului magnetic cu curentul care îl generează. Ei pot explora principiile fundamentale ale inducției electromagnetice, vizualizând legătura dintre un câmp magnetic în schimbare și curentul electric indus. Ajustând distanța sondei față de câmp, ei pot verifica experimental legea pătratului inversă a magnetismului, aprofundând relația complexă între forța câmpului și distanță.

Obiective de Învățare

Laboratorul poate acoperi următoarele obiective de învățare:

• Înțelegerea conceptului de câmp magnetic și cum poate fi generat și măsurat acesta.

• Recunoașterea relației dintre forța câmpului magnetic și curentul care îl generează.

• Stăpânirea principiului inducției electromagnetice.

• Comprehensiunea și verificarea legii pătratului invers pentru câmpurile magnetice.

• Dezvoltarea abilităților de colectare, analiză și interpretare a datelor într-un context fizic.

• Îmbunătățirea înțelegerii principiilor fizice și a aplicațiilor lor în lumea reală.

Rezumat

Acest laborator facilitează experimentele câmpului magnetic cu un curent constant într-un conductor drept, a cărui intensitate poate fi ajustată. Un senzor Hall mobil măsoară magnitudinea câmpului la diferite distanțe. În această versiune a laboratoarelor li se prezintă studenților un grafic cu datele și pot să le descarce pentru procesare ulterioară.

Versiuni ale laboratorului

Acest laborator afișează un grafic la sfârșitul fiecărui experiment și permite studenților să descarce datele într-un tabel. Aceasta le permite studenților să analizeze rezultatele fără a trebui să adune și să creeze graficul cu datele singuri.

Există o versiune alternativă a laboratorului (Câmp Magnetic) în care graficul și datele nu sunt disponibile. În acest fel, pentru a analiza rezultatele și a ajunge la concluzii corecte, studenții trebuie să adune și să creeze graficul cu datele singuri din citirile senzorului discret, în mod similar cum ar face-o într-un laborator tradițional practic.

Câmp Magnetic

Particulele încărcate în mișcare au capacitatea de a crea un câmp magnetic în jurul lor, care poate interacționa cu alte particule încărcate în mișcare. În acest context, un conductor prin care curge un curent electric generează un câmp magnetic în vecinătatea sa. Acest fenomen fizic este fundamental în numeroase progrese tehnologice pe care le găsim în viața noastră de zi cu zi, cum ar fi motoarele electrice și diversele dispozitive electronice.

Experimente Potențiale

Numeroase experimente pot fi realizate cu configurația laboratorului nostru. Utilizatorii pot observa cum variază puterea câmpului magnetic cu curentul care îl generează. Ei pot explora principiile fundamentale ale inducției electromagnetice, vizualizând legătura între un câmp magnetic în schimbare și curentul electric indus. Ajustând distanța sondei față de câmp, pot verifica experimental legea pătratului invers al magnetismului, pătrunzând în relația complexă dintre intensitatea câmpului și distanță.

Obiective de Învățare

Laboratorul poate acoperi următoarele obiective de învățare:

• Înțelegerea unor procese de activitate științifică prin dezvoltarea unui experiment controlat și colectarea și interpretarea datelor asociate cu un fenomen fizic.

• Recunoașterea curentului electric ca sursă a câmpului magnetic.

• Găsirea relației dintre valoarea câmpului magnetic într-o direcție dată și intensitatea curentului printr-un conductor drept.

• Găsirea relației dintre valoarea câmpului magnetic într-o direcție dată și distanța până la conductor.

The Materials remote laboratory offers students the opportunity to explore the behavior and properties of different materials under various treatments and testing conditions—all from anywhere in the world. This lab is designed to provide hands-on experience with real materials and advanced testing equipment, enabling deep learning of material science concepts.

 

Materials and Treatments

Students can select from a range of materials, including:

• Steel
• Aluminum
• Copper
• Titanium

Each material supports multiple treatments, allowing students to experiment with heat treatment, surface finishing, and other processes to study how treatments affect material properties.

 

Testing Capabilities

Once materials and treatments are selected, students can perform a variety of industry-standard tests:

• Tensile Test: Evaluate the material's strength and ductility under tension.
• Notched Bar Impact Test: Measure material toughness and resistance to impact.
• Hardness Measurement: Determine the material's resistance to deformation or scratching.
• Microstructure Analysis: Analyze the internal structure of the material to understand grain size, phase distribution, and more.

 

Educational Benefits

This lab provides an ultraconcurrent experience, enabling multiple students to perform experiments simultaneously without compromising access or results. It integrates seamlessly into material science and engineering courses, offering hands-on experimentation that enhances theoretical learning.

With its advanced features and broad material selection, the Materials remote laboratory equips students with the skills and knowledge needed for modern materials engineering.

În Laboratorul de Microscopie, poți explora o varietate de probe folosind tehnici de microscopie de bază. Învață cum să operezi microscopul, inclusiv ajustarea focalizării, gestionarea iluminării și schimbarea lentilelor pentru a controla nivelurile de zoom. Observă diferite probe de țesuturi vegetale și animale, dobândește experiență practică cu caracteristicile esențiale ale microscopiei și aprofundează înțelegerea modului în care funcționează microscoapele.

In the Microscope Laboratory, you can explore a variety of samples using basic microscopy techniques. Learn how to operate the microscope, including adjusting focus, managing lighting, and changing lenses to control zoom levels. Observe different plant and animal tissue samples, gain hands-on experience with essential microscopy features, and deepen your understanding of how microscopes work. In this version of the Microscope lab, successfully preparing the sample is mandatory before controlling the microscope itself.

Prin acest laborator la distanță puteți experimenta ce se întâmplă cu două raze de lumină care trec printr-o lentilă biconvexă, biconcavă sau convexă. Puteți controla lentila în orice moment.

Experimentează cu aceasta variind parametrii de bază cum ar fi deschiderea și RPM-ul și observă rezultatul, generând electricitate și măsurând-o.

Cu acest experiment, puteți controla unghiul inițial al sarcinii și puteți vedea comportamentul unui pendul simplu real. Acest experiment vă va oferi un set de date reale pe care le puteți folosi pentru a analiza comportamentul pendulului în funcție de milisecunda particulară, viteză, lungimea oscilației etc. De asemenea, puteți atașa greutăți la pendul.

Planariile sunt viermi plați care pot fi folosiți pentru a studia efectul diferitelor substanțe asupra sistemului nervos. În acest laborator la distanță, poți alege soluția în care să așezi viermii planari. Soluțiile sunt apoase și conțin diferite substanțe excitatorii sau inhibitoare, cu concentrații diferite, dizolvate în ele.

În această versiune a laboratorului de planarii există un contor manual de numărătoare pe care studenții îl pot folosi pentru a număra de câte ori planariile traversează o linie (pentru a estima nivelul lor de activitate).

Planariile sunt viermi plați care pot fi folosiți pentru a studia efectul diferitelor substanțe asupra sistemului nervos. În acest laborator la distanță, poți alege soluția în care să plasezi viermii planarii. Soluțiile sunt apoase și au substanțe excitatoare sau inhibitoare, cu concentrații diferite, dizolvate în ele.

În această versiune a laboratorului cu planarii, numărul de ori în care viermii planarii traversează liniile este numărat automat.

Planarii sunt viermi plați care pot fi folosiți pentru a studia efectul diferitelor substanțe asupra sistemului nervos. În acest laborator de la distanță, poți alege soluția în care să amplasezi viermii planarii. Soluțiile sunt apoase și au substanțe diferite cu efect excitator sau inhibitor, cu concentrații diferite, dizolvate în ele.

În această versiune a laboratorului, numele substanțelor nu sunt afișate. Provocarea poate fi astfel să determini care substanță este care, măsurând nivelul de activitate al planariilor în fiecare substanță necunoscută.

Sumar

Setup-ul, util pentru școli și universități, include un detector Geiger care poate măsura numărul de coliziuni de particule detectate. Utilizatorul poate alege dintre diferite surse radioactive, precum și un absorbant de plasat între sursa radioactivă și sonda. În plus, alți parametri pe care utilizatorii îi pot varia sunt distanța și numărul de teste. Acest lucru permite o gamă largă de experimente și oportunități de învățare.

 

Radioactivitate

Radioactivitatea este procesul în care un nucleu atomic își pierde energia prin emiterea de particule și radiații. Acest lucru poate apărea în mod natural în anumite elemente sau artificial prin utilizarea reacțiilor nucleare. În contextul fizicii la școli și universități, studiul radioactivității poate oferi perspective valoroase asupra naturii fundamentale a materiei și legilor fizicii.

Un experiment comun în acest domeniu este măsurarea radioactivității folosind un detector Geiger. Acest instrument este capabil să detecteze emisia de particule de la o sursă radioactivă, permițând elevilor să înțeleagă principiile de bază ale radiației și efectele acesteia asupra materiei. Variind tipul de sursă radioactivă, distanța dintre sursă și detector și tipul de material absorbant plasat între cele două, elevii pot explora o gamă largă de fenomene și pot obține o înțelegere mai profundă a principiilor subadiacente.

Pe lângă valoarea sa educațională, studiul radioactivității are, de asemenea, aplicații practice în domenii precum medicina, producția de energie și protecția mediului. Prin urmare, este un subiect important de învățat pentru studenți, atât pentru interesul său intrinsec, cât și pentru numeroasele aplicații reale pe care le are.

 

Aplicații reale ale radioactivității

Una dintre cele mai comune aplicații ale radioactivității este în domeniul medicinei. Izotopii radioactivi sunt utilizați în tehnici de imagistică medicală, cum ar fi scanările PET și SPECT, care permit medicilor să vadă în interiorul corpului și să diagnosticheze boli. Izotopii radioactivi sunt de asemenea utilizați în tratamentele pentru cancer, cum ar fi radioterapia, unde sunt utilizați pentru a distruge celulele canceroase.

Radioactivitatea este de asemenea utilizată în industrii precum explorarea petrolului și a gazului, unde este folosită pentru a măsura permeabilitatea formațiunilor de rocă și fluxul de fluide prin acestea. Izotopii radioactivi sunt de asemenea folosiți în detectoarele de fum și în producția de ceasuri și instrumente luminoase.

În general, radioactivitatea are o gamă largă de aplicații în domenii precum medicina, industria și chiar produsele de consum zilnice. Continuă să fie un domeniu important de studiu în fizică și alte științe, iar utilizările sale continuă să se extindă odată cu dezvoltarea noilor tehnologii.

 

Experimente de radioactivitate în școli și universități

Utilizarea unui detector Geiger într-un experiment de radioactivitate permite o gamă largă de posibilități. Variind emitenții și absorbanții de radiație, elevii pot observa efectele diferitelor surse și materiale asupra coliziuniilor de particule detectate. Acest lucru poate ajuta elevii să înțeleagă proprietățile radioactivității și comportamentul diferitelor particule.

În plus, experimentele care implică determinarea tipului de particule radiate pot fi realizate prin observarea dacă particula este sau nu absorbită. Prin plasarea diferiților absorbanți între sursă și sondă, elevii pot determina proprietățile particulelor emise și pot obține o înțelegere mai profundă a radioactivității.

În cele din urmă, experimentele care implică determinarea formei geometrice a emisiilor de radioactivitate pot fi de asemenea realizate utilizând un detector Geiger. Prin măsurarea atentă a coliziuniilor de particule detectate la diferite distanțe, elevii pot obține perspective asupra distribuției spațiale a radioactivității. Acest lucru poate ajuta elevii să înțeleagă principiile fundamentale ale radioactivității și aplicațiile sale în lumea reală.

 

Obiective potențiale de învățare

Obiective potențiale ale activităților realizate cu laboratorul sunt următoarele:

1. Înțelegerea proprietăților și comportamentului emisiilor radioactive.
2. Realizarea de experimente pentru a măsura efectele radiației asupra diferitelor materiale.
3. Determinarea tipului de radiație emisă de o sursă radioactivă.
4. Înțelegerea principiilor siguranței și manipulării radiațiilor.
5. Investigarea aplicațiilor radioactivității în domenii precum medicina, industria și cercetarea.
6. Înțelegerea principiilor detectoarelor Geiger și utilizarea lor în măsurarea radioactivității.
7. Înțelegerea dezvoltării istorice a conceptului de radioactivitate și descoperirea sa.
8. Explorarea implicațiilor etice ale utilizării materialelor radioactive.

Laboratorul cu mașina rulantă îți permite să studiezi cinematică de bază lăsând o mică mașină să cadă pe o rampă. Acest lucru va rezulta într-o mișcare accelerată liniar. Poți folosi cronometrul încorporat pentru a măsura cât timp durează ca mașina să cadă. Alternativ, după fiecare experiment, software-ul îți va spune cât timp a durat.

Legea lui Snell (legea refracției) este o formulă utilizată pentru a descrie relația dintre unghiurile de incidență și refracție, atunci când se referă la lumina sau alte unde care trec printr-o frontieră între două medii izotrope diferite, cum ar fi apa, sticla sau aerul.

În acest laborator puteți experimenta cu mai multe lentile pentru a găsi indicii de refracție ale diferitelor materiale folosind această lege.

În această versiune a laboratorului, studenții vor trebui să măsoare ei înșiși folosind grila cu pătrate. Unghiul de refracție nu le este dat. O versiune alternativă a laboratorului este disponibilă în care există o etapă de verificare cu unghiul de refracție rezultat. Vedeți "Legea lui Snell cu verificare" pentru acea versiune.

Legea lui Snell (legea refracției) este o formulă folosită pentru a descrie relația dintre unghiurile de incidență și refracție, atunci când se referă la lumină sau alte unde care trec printr-o delimitare între două medii izotrope diferite, cum ar fi apa, sticla sau aerul. În acest laborator, poți experimenta cu mai multe lentile pentru a găsi indicii de refracție ale diferitelor materiale folosind această lege. În această versiune a laboratorului, studenții vor trebui să măsoare singuri folosind grila pătratelor. Unghiul de refracție nu le este dat. Este disponibilă o versiune alternativă a laboratorului în care este disponibilă o etapă de verificare cu unghiul de refracție rezultat. Vezi "Legea lui Snell cu verificare" pentru acea versiune.

Legea lui Snell (legea refracției) este o formulă folosită pentru a descrie relația dintre unghiurile de incidență și refracție, atunci când ne referim la lumină sau alte unde care trec printr-o frontieră între două medii izotrope diferite, cum ar fi apa, sticla sau aerul. În acest laborator poți experimenta cu mai multe lentile pentru a găsi indicii de refracție ai diferitelor materiale folosind această lege. În această versiune a laboratorului există o etapă de verificare în care studenții pot vedea soluția cu măsurătorile pentru o configurație experimentală dată. Dacă studenții nu ar trebui să poată vedea soluția, vezi versiunea alternativă a laboratorului „Legea lui Snell” (fără verificare).

Legea lui Snell (legea refracției) este o formulă utilizată pentru a descrie relația dintre unghiurile de incidență și refracție, referindu-se la lumină sau alte unde care trec printr-o graniță între două medii izotropice diferite, cum ar fi apa, sticla sau aerul.

În acest laborator, poți experimenta cu mai multe lentile pentru a găsi indicii de refracție ale diferitelor materiale utilizând această lege.

În această versiune a laboratorului, există o etapă de verificare în care elevii pot vedea soluția cu măsurătorile pentru un anumit set experimental. Dacă elevii nu ar trebui să poată vedea soluția, vezi versiunea alternativă a laboratorului „Legea lui Snell” (fără verificare).

Cu acest dispozitiv veți obține valori în timp real pentru a evalua condițiile de confort acustic și valorile limită asociate diferitelor activități profesionale.

Accesați pentru a afla în mai multe detalii cum să utilizați profesional acest dispozitiv!

Condițiile acustice sunt esențiale pentru a asigura condițiile corecte de confort în orice spațiu construit. Pentru a măsura zgomotul, vom folosi sonometrul PEAKTECH 8500 ca instrument de măsurare.

Acest echipament compact oferă multă versatilitate când vine vorba de efectuarea măsurătorilor în interior și exterior și pentru a cunoaște instantaneu condițiile de sunet produse de diferite surse într-o cameră, spațiu sau loc de muncă.

Prin scenariile prezentate, observați cum comportamentul acustic într-un spațiu variază în funcție de sursa de zgomot, poziția echipamentului de măsurare și frecvențele fiecărui sunet obținut.

Din aceste măsurători, este posibil să se propună măsuri de îmbunătățire în domeniul unui Audit Energetic.

Acest laborator ultraconcurent se bazează pe o practică experimentală despre spectroscopia cu raze X folosind un dispozitiv marca LEYBOLD care este instalat într-un laborator de instrumentație radiologică din Universitatea Națională din Costa Rica (Universidad Nacional de Costa Rica), situată în clădirea Fizicii Medicale Aplicate.

Montajul constă dintr-un tub de raze X cu anod de aur (Au), împreună cu un detector de scintilație configurat cu un preamplificator și un digitalizator care permite procesarea informațiilor din măsurătorile efectuate de detector prin software.

Testul își propune să caracterizeze fasciculul sursei de radiație prin calculul experimental al spectrului fasciculului de raze X produs în tub, pe lângă generarea de noțiuni de bază despre instrumentația radiologică și cum este utilizată variația parametrilor săi în aplicațiile industriale și medicale.

Cu acest laborator, poți controla distanța la care să miști un arc și să observi și să măsori comportamentul său odată ce este eliberat. Acest experiment îți va oferi un set de date reale pe care le poți folosi pentru a analiza comportamentul arcului în funcție de distanță, timp și alte variabile.

Rezumat

Laboratorul STM32 permite utilizatorilor să programeze și să controleze o placă Nucleo ST WB55RG de la distanță. În această versiune a laboratorului, este programat folosind un IDE online web-based complet pe C/C++. Acesta include diverse periferice de intrare și ieșire, cum ar fi comutatoare, butoane, potentiometre și senzori, precum și un ecran LCD și un motor servo. Laboratorul poate fi folosit pentru a studia moduri de consum redus de energie. Este potrivit pentru cursuri despre sisteme embeded, programare microcontrolere, Internetul lucrurilor (IoT), etc.

 

Hardware-ul și perifericele laboratorului

Laboratorul remote STM32 de la LabsLand permite utilizatorilor să programeze și să controleze o placă Nucleo ST WB55RG și diverse periferice de intrare și ieșire, precum LED-uri, un LED RGB, comutatoare, un display OLED și un motor servo. Laboratorul suportă, de asemenea, o gamă de moduri de consum redus de energie, inclusiv Sleep, Low-power run, Low-power sleep, Stop 0, Stop 1, Stop 2, Standby și Shutdown. Aceste moduri pot fi utilizate pentru a studia impactul consumului de energie asupra performanței și funcționalității plăcii STM32.

 

IDE-ul online

Acest laborator este utilizat printr-un mediu integrat de dezvoltare (IDE) online pentru programarea plăcii STM32 folosind C/C++. Acest IDE, dezvoltat de LabsLand, este complet bazat pe web și ușor de utilizat, fiind potrivit și eficient pentru scopuri educaționale. Cu IDE-ul online, studenții pot scrie, compila și încărca cod pe placa STM32 de pe orice computer cu conexiune la internet. IDE-ul online include, de asemenea, o gamă de caracteristici și unelte.

 

Codul de început

În fluxurile de lucru tradiționale, studenții care folosesc laboratorul remote STM32 de la LabsLand ar putea începe prin utilizarea STM32CubeMX pentru a genera un proiect de bază care este compatibil cu hardware-ul și proiectul lor. Pentru a facilita acest proces, LabsLand a pregenerat un astfel de proiect și l-a pus la dispoziția utilizatorilor ca punct de pornire. Acest proiect este conceput pentru a fi direct compatibil cu hardware-ul și servește drept un punct de pornire general bun pentru scopuri educaționale.

Laboratorul remote STM32 se bazează intern pe acest proiect șablon, care poate fi descărcat de utilizatori pentru a examina cum este configurat. Utilizatorii care doresc să modifice șablonul sau să-și genereze propriul proiect folosind STM32CubeMX pot face acest lucru. În acest caz, ar putea prefera să folosească versiunea alternativă a laboratorului care nu include un IDE online. Acea versiune alternativă permite utilizatorilor să programeze placa STM32 folosind toolchain-standard ale vendorilor sau ale industriei și să încarce un fișier compilat binar în laborator.

 

Cursuri și aplicații

Laboratorul remote STM32 de la LabsLand este o platformă versatilă care poate fi aplicată într-o gamă largă de cursuri, inclusiv:

• Introducere în microcontrolere
• Internetul lucrurilor (IoT)
• Calcul low-power
• Interfațare cu senzori
• Sisteme embeded
• Arhitectura calculatoarelor

Aceste cursuri pot implica programarea plăcii STM32, interfațarea cu diferiți senzori și periferice și studiul principiilor legate de sistemele bazate pe microcontrolere și IoT. Laboratorul remote STM32 furnizează hardware-ul și instrumentele software necesare pentru învățare practică și experimentare în aceste domenii.

 

Alte versiuni ale acestui laborator

În această versiune a laboratorului, utilizatorii programează plăcile folosind IDE-ul online C/C++ de la LabsLand, un IDE ușor de utilizat, cu o curbă de învățare ușoară, proiectat pentru uz educațional.

O versiune alternativă a laboratorului este disponibilă ("STM32 Nucleo - No IDE") care este proiectată pentru a fi utilizată cu orice toolchain, inclusiv toolchains standard ale industriei, IDE-uri offline sau IDE-uri online complete, cum ar fi cel al Mbed. În această versiune alternativă, utilizatorii încarcă direct fișiere binare compilate pentru a programa placa.

 

Proiectul REMOCLEC

Dezvoltarea acestui laborator este realizată în cadrul proiectului REMOCLEC. Consorțiul REMOCLEC, condus de LabsLand, este format, de asemenea, din Universitatea de Deusto și Plegma Labs. REMOCLEC este finanțat de proiectul european Smart4All, care este finanțat de programul de cercetare și inovare Horizon 2020 al Uniunii Europene.

Rezumat

Laboratorul STM32 le permite utilizatorilor să programeze și să controleze o placă ST WB55RG Nucleo de la distanță. În această versiune a laboratorului, utilizatorii pot încărca un fișier binar compilat care va fi programat pe placă, astfel încât pot folosi orice tip de lanț de unelte, inclusiv instrumente offline standard în industrie. Laboratorul include diverse periferice de intrare și ieșire, cum ar fi comutatoare, butoane, potențiometre și senzori, precum și un ecran LCD și un motor servo. Poate fi utilizat pentru a studia modurile de consum redus de energie. Este potrivit pentru utilizare în cursuri despre sisteme încorporate, programarea microcontrolerelor, Internetul Lucrurilor (IoT) etc.

bsp;

Hardware-ul și perifericele laboratorului

Laboratorul STM32 de la distanță de la LabsLand le permite utilizatorilor să programeze și să controleze o placă ST Nucleo WB55RG și diverse periferice de intrare și ieșire, cum ar fi LED-uri, un LED RGB, comutatoare, un afișaj OLED și un motor servo. Laboratorul suportă, de asemenea, o gamă de moduri de putere redusă, inclusiv Sleep, Low-power run, Low-power sleep, Stop 0, Stop 1, Stop 2, Standby și Shutdown. Aceste moduri pot fi utilizate pentru a studia impactul consumului de energie asupra performanței și funcționalității plăcii STM32.

bsp;

Încărcarea fișierelor binare

Această versiune a laboratorului STM32 le permite utilizatorilor să încarce fișiere binare compilate pentru a fi programate pe placă. Sunt suportate diverse formate specifice, inclusiv .bin, .axf, .hex sau .elf. Toate lanțurile de unelte și IDE-urile STM32 vor genera unul dintre aceste formate, astfel încât laboratorul este compatibil cu orice tip de flux de lucru.

Studenții pot profita de oricare dintre instrumentele tradiționale (de exemplu, STM32CubeMX) sau IDE-urile și lanțurile de unelte desktop (Keil, STM32CubeIDE, Eclipse cu un lanț de unelte GCC-ARM etc.).

bsp;

Aranjamentul hardware și șablonul de pornire

Studenții pot folosi liber STM32CubeMXProgrammer. Pentru a facilita acest proces, LabsLand a pre-generate un astfel de proiect și l-a pus la dispoziția utilizatorilor ca punct de plecare. Acest proiect este conceput să fie direct compatibil cu hardware-ul și servește ca un bun punct de plecare general. Poate fi modificat liber.

Există, de asemenea, multiple ghiduri și specificații care descriu cum este conectat hardware-ul de la distanță, astfel încât studenții pot folosi alternativ aceste informații pentru a construi propria lor configurație STM32CubeMX de la zero.

bsp;

Cursuri & Aplicații

Laboratorul STM32 de la distanță de la LabsLand este o platformă versatilă care poate fi aplicată la o gamă largă de cursuri, inclusiv:

• Introducere în microcontrolere
• Internetul Lucrurilor (IoT)
• Calcul de putere redusă
• Interfațarea cu senzori
• Sisteme Înglobate
• Arhitectură de Calculator

Aceste cursuri pot implica programarea plăcii STM32, interfațarea cu diverși senzori și periferice, precum și studierea principiilor sistemelor bazate pe microcontrolere și IoT. Laboratorul de la distanță STM32 oferă instrumentele hardware și software necesare pentru învățare practică și experimentare în aceste domenii.

bsp;

Alte versiuni ale acestui laborator

În această versiune a laboratorului („STM32 Nucleo - Fără IDE”) studenții încarcă un fișier binar compilat, astfel încât este proiectat să fie utilizat cu orice lanț de unelte, inclusiv lanțuri de unelte standard din industrie, IDE-uri offline sau IDE-uri online complet dezvoltate, cum ar fi cele ale Mbed. bsp;

Există o versiune alternativă a laboratorului în care utilizatorii programează plăcile folosind IDE-ul online C/C++ de la LabsLand, un IDE ușor de utilizat cu o curbă de învățare redusă, proiectat pentru utilizare educațională. Deși mai puțin puternic decât această versiune, IDE-ul online permite studenților să înceapă rapid și fără a trebui să instaleze vreun software pe dispozitivele lor. Este, prin urmare, potrivit pentru activități introductive.

bsp;

Proiectul REMOCLEC

Dezvoltarea acestui laborator este realizată ca parte a proiectului REMOCLEC. Consorțiul REMOCLEC, condus de LabsLand, este format, de asemenea, de Universitatea de Deusto și Plegma Labs. REMOCLEC este finanțat de proiectul european Smart4All, care este finanțat de programul de cercetare și inovare al Uniunii Europene Horizon 2020.

În acest laborator veți putea lucra cu un analizator de textură (un texturometru) pentru a determina caracteristicile reologice asociate procesului de maturare al fructelor și legumelor. Veți putea folosi acest instrument de laborator pentru a analiza textura alimentelor proaspete și procesate și a produselor industriale. Permite măsurarea diferitelor parametri fizici.

Analiza profilului de textură (TPA) se bazează pe evaluări senzoriale pentru a detecta și elimina defectele. De asemenea, este folosită ca metodă de cercetare și pentru învățarea științei, tehnologiei și alimentelor.

Un braț robotic al analizatorului de textură aplică forța necesară pentru analiză. Brațul robotic este cuplat cu o probă de perforare sau de compresie, în funcție de analiza necesară. O platformă susține eșantionul și facilitează interacțiunea sondei cu fructul sau leguma selectată. Astfel, se obține semnalul analitic. Semnalul este exprimat ca o forță dependentă de timp. În acest mod, este posibil să se coreleze graficele cu diverse stări de maturare și să se concluzioneze despre transformările chimice care afectează fructul sau leguma după recoltare.

În acest laborator la distanță, elevii pot selecta dintre trei materiale diferite—cupru, alamă sau aluminiu. Apoi pot aplica căldură materialului ales și pot observa expansiunea termică rezultată. Acest laborator interactiv le permite studenților să exploreze principiile expansiunii termice în timp real, îmbunătățindu-le înțelegerea despre cum reacționează diferite materiale la căldură. Cu un control precis și măsurători detaliate, acest laborator oferă o experiență de învățare practică, accesibilă de oriunde, promovând o înțelegere mai profundă a științei materialelor și termodinamicii.

This device allows you to conduct real-time measurements from surface temperature conditions, to detect potential construction issues or to detect functionality issues in the premises."

Access to know in more detail how to make use of this equipment at a professional level!

Discover the measurements taken with a HTI HANDHELD 35200 thermographic camera.

This compact device offers much versatility for taking surface measurements and for instantly knowing the thermal conditions of a build element, a window, a device...

Observe through the proposed scenarios how the thermal behavior of a building is critical for drawing conclusions, and to propose improvement measures in the Energy Auditing area.

Prin acest laborator la distanță puteți controla mostrele aflate sub observația unui microscop. Mostrele disponibile permit analizarea a 6 mostre diferite de frunze, comparând pigmenții și colorările lor diferite

Începe să te familiarizezi cu conceptele de flotabilitate, volum și densitate. Experimentează cu diverse obiecte de densități diferite și înțelege intuitiv de ce plutesc sau nu, fără a intra încă în calcule numerice complexe.

Pendulul lui Newton este un dispozitiv care demonstrează conservarea impulsului și energiei utilizând o serie de sfere oscilliante.

Laboratorul Curbele de Încălzire și Răcire a Apei permite studenților să încălzească sau să răcească o masă de apă cu intensități diferite și să măsoare temperatura continuu. Este astfel posibil să se creeze un grafic cu curbele de temperatură-timp rezultate și, astfel, să se obțină concluzii cu privire la transferul de energie și schimbările de stare a materiei.

Acest laborator folosește sistemul fix Nios V de la FPGAcademy. Încarcă programe ELF sau scrie C ori assembly RISC-V în browser. Configurația FPGA este furnizată. Programul inițial copiază NSW0–NSW9 la LEDR0–LEDR9.

FPGAcademy · DE1-SoC Computer · Nios V (PDF)