Вјекослав Сајферт Иван Тасић Марина Петровић
ЗА ОСМИ РАЗРЕД ОСНОВНЕ ШКОЛЕ
K. Б. 18370
www.zavod.co.rs
Вјекослав Сајферт Иван Тасић Марина Петровић
8
ТЕХНИЧКО И ИНФОРМАТИЧКО ОБРАЗОВАЊЕ ЗА 8. РАЗРЕД ОСНОВНЕ ШКОЛЕ
САДРЖАЈ 1. И ИНФОРМАТИЧКЕ ТЕХНОЛОГИЈЕ
11.1. Рачунарске мреже . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.1. Локалне и глобалне мреже . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.2. Каблови и мрежни уређаји . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.3. Кабловско и бежично повезивање . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.4. Начини комуникације између рачунара . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Интернет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.1. Основни задаци . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.2. Приступ Интернету . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.3. Предности Интернета . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.4. Безбедност рада на Интернету . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. WWW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.1. Прегледање Интернет садржаја . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2. Прозор веб читача . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.3. Генерације WWW-а . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.4. Алати Веб 2.0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4. Електронска пошта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.1. Електронска адреса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.2. Креирање електронске адресе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.3. Рад са електронском поштом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.4. Правила лепог понашања на мрежи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5. Примена рачунара . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6. Управљање окружењем и моделима . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.7. Програми за обраду текста, табела, графикона и израду презентација . . . . . . . . . .
2. Е ЕЛЕКТРОТЕХНИЧКИ МАТЕРИЈАЛИ И ИНСТАЛАЦИЈЕ
2 Електротехнички материјали . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. 2.2. Стандардни електроинсталациони елементи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Израда техничке документације у електротехници . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1. Симболи у електротехници . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4. Кућне електричне инсталације . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5. Опасности и заштита од струјног удара . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Е ЕЛЕКТРИЧНЕ МАШИНЕ И УРЕЂАЈИ
8 8 9 10 12 14 14 14 15 15 18 18 20 21 21 24 24 25 25 27 29 31 32 40 42 48 49 49 52
3 Производња, трансформација и пренос електричне енергије . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 3.1. 3.2. Алтернативни извори електричне енергије . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 3.3. Електротехнички апарати и уређаји у домаћинству . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
4
@
3.3.1. Електротермички апарати . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.2. Електромеханички апарати . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.3. Комбиновани апарати . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.4. Расхладни уређаји . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. Својства и примена електромагнета . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5. Електричне машине . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6. Електрични уређаји у моторним возилима . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ДИГИТАЛНА ЕЛЕКТРОНИКА 4. Д
4 Основи аналогне и дигиталне технологије . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1. 4.2. Основни електронски елементи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.1. Пасивни електронски елементи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.2. Активни електронски елементи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3. Структура рачунара . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1. Матична плоча . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2. Микропроцесор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.3. Меморија . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.4. Интерфејс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.5. Модем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4. Електронски уређаји у домаћинству . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5. Телекомуникације и аудиовизуелна средства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.1. Мобилна телефонија . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.2. GPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.3. Комуникација преко Интернета . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.4. Кабловска телевизија . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ОД ИДЕЈЕ ДО РЕАЛИЗАЦИЈЕ – МОДУЛИ 5. О
5 Рад са софтверима за пројектовање и израду техничке документације . . . . . . . . . . 5.1. 5.2. Практична израда електричних и електронских кола . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3. Рад са интерфејсом и практично управљање роботом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.4. Рад на истраживачком пројекту . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
65 69 70 72 74 76 78 84 86 87 90 92 92 94 95 96 97 100 103 103 104 105 109 112 115 117 118
Речник појмова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
5
@
1.
ИНФОРМАТИЧКЕ ТЕХНОЛОГИЈЕ И
Мрежне картице (слика 1.4) се налазе у кућишту рачунара и имају излаз са његове задње стране. Служе за повезивање рачунара на остале мрежне уређаје и контролишу податке који се преносе између рачунара. Картице које се повезују кабловима називају се Сл. 1.4.– Мрежна картица eтернет (ethernet) мрежне картице. Најчешће раде на брзинама 10 и 100 Mbps (мегабит по секунди) или 1 Gbps (гигабит по секунди). Бежичне или wireless мрежне картице раде на различитим брзинама од 11 Mbps до 150 Mbps, а брзина им зависи од стандарда коме припадају. Мрежни уређаји су модем, хаб (слика 1.5), свич и рутер (слика 1.6). Они омогућавају спајање рачунарске мреже на Интернет и проток података. Један уређај може имати више функција. Више о модемима ћете научити у поглављу Дигитална електроника. страници Погледајте на веб нешто више о g or ia. ed www.wikip у ру те . Пронађите хабу, свичу и ру се х њи . Који од чему се разликују полицајцем на са и ит ед може упор еђује саобраћај? раскрсници који ур Сл. 1.6.– Рутер
Сл. 1.5.– Хаб
1.1.3. КАБЛОВСКО И БЕЖИЧНО ПОВЕЗИВАЊЕ Рачунари унутар локалних и глобалних мрежа могу бити повезани кабловима или бежично. Kабловско или етернет повезивање се заснива на повезивању рачунара кабловима преко мрежних уређаја. Омогућава квалитетан и брз пренос података између рачунара (слика 1.7). модем
мрежна картица
рутер
Интернет
рачунар свич
штампач
Сл. 1.7.– Пример локалне мреже са кабловским повезивањем
10
@
Бежично повезивање је данас све популарније јер се не користе каблови за повезивање (слика 1.8). За сваки рачунар је потребна бежична мрежна картица и одговарајући мрежни уређај. Овакве мреже се морају заштитити од упада нежељених посетиоца шифрама и сигурносним подешавањима.
модем
лаптоп са интегрисаном Wifi картицом
Wifi ру рутер р
Интернет Wifi картица
Wifi картица
рачунар
Сл. 1.8.– Пример локалне мреже са бежичним повезивањем
Непознате речи: мрежна картица – интерфејс за повезивање рачунара; етернет (ethernet) мрежне картице – картице које се повезују кабловима; бежичне (wireless) – мрежне картице које се повезују радио таласима; модем – уређај који повезује рачунар на Интернет преко телефонске линије; хаб (hub) – мрежно чвориште, уређај који повезује све каблове једне мреже и прослеђује податке свим рачунарима у мрежи; свич (switch) – уређај који изгледа исто као хаб, разликује се по томе што зна на који рачунар шаље податак; рутер (router) – мрежна скретница, уређај који повезује мреже и усмерава податке на одређени рачунар; етернет (Ethernet) – кабловско повезивање рачунара; Wireless – бежично умрежавање рачунара и опреме.
ДА ЛИ СТЕ ЗНАЛИ? Мобилни телефони но вије генерације имају уграђене бежичн е мрежне картице па можете и преко њих приступати глобално ј мрежи – Интернету. По стоји неколико врста мрежних картица, од којих су најпознатије Wi-Fi, Bluetooth, WiMA X, 3G.
Урадите 1. Нацртајте распоред рачунара у вашој информатичкој учионици. Која топологија мреже би најбоље одговарала њиховом распореду? 2. Проверите у огласима, у новинама, на Интернету или у продавницама техничке опреме да ли сви преносиви рачунари имају мрежне картице? Да ли имају могућност спајања бежично на Интернет? Да ли то утиче на њихову цену?
11
@
4.
ДИГИТАЛНА ЕЛЕКТРОНИКА Д
Разлику између аналогног и дигиталног поку шаћемо да објаснимо на примеру. Замислите да промене своје тежине свакодневно пратите и уписујете у свеску на један од два начина: 1. у облику линије која иде навише кад вам тежина расте и наниже кад вам тежина опада, 2. у облику табеле у коју бројчано уносите промене. Ако ту свеску пошаљете свом лекару, он ће на основу добијене линије или на основу бројева, стећи представу о променама ваше телесне тежине. Пренос информација који сте на први начин остварили је аналоган, а на други дигиталан.
4.2. ОСНОВНИ ЕЛЕКТРОНСКИ ЕЛЕМЕНТИ Кључне речи: електрични отпор, индуктивитет, капацитивни отпор, транзисторски ефекат, електронски склоп
из новина и часописа, односно чули − На основу оног што сте сазнали где су данас електроника и елекили гледали на телевизији, наведите тронски уређаји нашли примену. и смо електронским уређајима. − У свакодневном животу окружен Наведите неколико.
Сл. 4.7.– Флемингова диода (1904. год.)
Сл. 4.8.– Џон Амброз Флеминг (1849–1945)
Електроника је део науке и технике који се бави проучавањем провођења електрицитета кроз вакуум, гасове и полупроводнике. Она се такође бави проучавањем компонената и њиховом применом (PC-рачунари, DVD-плејери, мобилни телефони, телевизори, видеокамере, музичке линије итд). Електроника има огроман значај у савременој науци, техници и индустријској производњи. Развој електронике је почео почетком ХХ века, тачније 1904. године, проналаском електронске цеви – диоде (слика 4.7), коју је направио физичар Амброз Флеминг. Флемингова диода је омогућила да се наизменична струја претвара у једносмерну (слика 4.8).
Непознате речи: диода – PN / полупроводнички спој; транзистор – комбинација Р и N полупроводника (PNP или NPN); чип – интегрисано коло; планарна технологија – основна технолошка метода на којој се темељи израда микроелектронских склопова; електронска цев – електронска компонента чији се рад заснива на кретању електрона кроз вакуум под дејством електростатичког поља између електрода.
86
@
Развој електронике нарочито је убрзан 1948. године проналаском биполарног транзистора 1948. године (слика 4.9). За то откриће проналазачи Бретејн и Бардин су добили Нобелову награду (слика 4.10). Од наставника ћете добити различите електронске елементе. Упознајте се са њима. Групишите електронске елементе према неким заједничким спољашњим особинама (нпр. облику и боји кућишта, Сл. 4.9.– Биполарни транзистор броју извода или контаката, ознакама на кућишту...) (1948. год.) Ако на основу досадашњег искуства знате који су то електронски елементи, за сваку групу елемената у Радној свесци напишите њихов назив, ознаке и вредности сваког елемента. Ако то не знате, називе и податке о тим елементима потражите у следећем тексту или замолите наставника да вам помогне. Као што сте видели, сваки електронски склоп или уређај састављен је од великог броја електронских елемената. Сви електронски елементи се деле на Сл. 4.10.– Џон Бардин (1908–1991) и Волтер Бретејн (1902–1987) пасивне и активне. 4.2.1. ПАСИВНИ ЕЛЕКТРОНСКИ ЕЛЕМЕНТИ
*
Поновите – Електрични отпор проводника; Омов закон (Физика за 8. разред)
Пасивни електронски елементи у струјним колима не делују исправљачки ни појачивачки. При прикључивању на једносмерни или наизменични напон понашају се по Омовом закону. У ову групу спадају отпорници, калемови (завојнице) и кондензатори (слика 4.11). Сл. 4.11.– Пасивни електронски елементи
Отпорници Урадите оглед тако што ћете на исти изЗапамтите вор електричне енергије константног напона Основна јединица за електрични отпор је ом прикључити наизменично проводнике од ра(ознака Ω). Веће јединице су 1 КΩ = 1000 Ω и зличитог материјала. Мерењем јачине струје, 1 МΩ = 1.000.000 Ω. до каквог закључка долазите? Кроз различите материјале теку струје различите јачине. Тај отпор којим се одређени материјали супротстављају проласку електрона, називамо електрични отпор.
87
@
4.
ДИГИТАЛНА ЕЛЕКТРОНИКА Д
Сл. 4.37.– Шема телевизијског пријемника у боји
Данас већ постоје поступци за пријем телевизијских слика на равним екранима, произведеним од плазме или течног кристала (слика 4.38).
Сл. 4.38.– Плазма ТВ
Сл. 4.39.– Дигитална камера
Непознате речи: пиксел – најмањи део дигиталне слике којем се могу дати боја и друге особине.
102
@
Дигитална камера, за разлику од фотоапарата који бележе замрзнуту слику догађаја, може снимити сате снимка и пренети целокупан доживљај (слика 4.39). Основне функције дигиталне камере: − Ауто фокус омогућава аутоматско изоштравање снимка. − Аутоексплозија је функција која аутоматски подешава количину светлости коју бележи да би се добио најквалитетнији снимак. − LCD екрани су такође веома важна функција. Што је већи, LCD биће једноставније за снимање. − Електронска или оптичка стабилизација слике омогућава да се слика ослободи дрхтања које се добија приликом снимања без сталка, тј. из руке. − Дигитални зум омогућује да приближите слику. Дигиталне камере се састоји од фото осетљивих пиксела, који боју и јачину осветљења пребацују као дигиталну информацију на траку. Што је већи број пиксела, квалитетнија је слика. Ако је снимак дигиталан, могуће га је пребацити на РС и едитовати га. Поступак је једноставан као и едитовање дигиталне фотографије. Све што треба да урадите је да инсталирате видео едитинг софтвер и једноставно пребаците снимке на РС, користећи USB или FireWire кабл. Када сте усавршили снимак, можете га пребацити назад на DV траку, да бисте га погледали. Приликом тога нећете изгубити у квалитету звука или слике јер је снимак дигиталан.
4.5. ТЕЛЕКОМУНИКАЦИЈЕ И АУДИОВИЗУЕЛНА СРЕДСТВА
Рани облици телекомуникација укључују димне сигнале и бубњеве. У средњем веку, низови торњева на врховима брда су коришћени као начин за преношење поруке. Један од познатих примера оваквог обавештавања је био током напада Шпанске армаде на Енглеску, када је низ торњева пренео сигнал од Плимута до Лондона.
Kључне речи: електрични сигнали, GPS – глобални позициони системи, оптички кабл.
Телекомуникације су област људске делатности која се бави преношењем порука између два или више корисника на удаљеним местима, обично путем електричних сигнала (слика 4.40).
Сл. 4.40.– Телекомуникације
103
@
АБВ
РЕЧНИК ПОЈМОВА А
аналогни сигнал – у електроници континуално променљиви напон или струја адресна линија ( енгл. Address bar) – линија за унос текста у облику веб адресе алучел – комбинација челичне са алуминијумским жицама алтернатор – уређај за производњу струје у аутомобилу аплоад (енгл. Upload) – пренос података са других рачунара на сервер аритметичко-логичке операције – математичке операције сабирања, одузимања, множења и дељења асинхрона комуникација – врста комуникације у којој учесници не морају у истом тренутку да буду на Интернету асинхрони електромотор – ради на принципу електромагнетне индукције која се ствара од променљивог магнетног поља статора
Б
бит – основна јединица меморије блог (енгл. Blog) – Интернет дневник BIOS – софтвер за покретање рачунарског система, налази се у истоименом чипу биомаса – органске материје; биомасу чине производи биљног и живтињског света као што су пиљевина, слама, кукурузовина, стабљике сунцокрета, животињски измет и остаци из сточарства бобина – индукциони калем који струју ниског напона пребацује на струју високог напона од 15.000 волти броузер (енгл. Browser – читач) – веб прозор намењен прегледању веб страница
В
веб (енгл. Web) – скраћеница за WWW, сервис Интернета веб апликација – врста софтвера писана за Интернет, намењена кориснику; често се тако назива и алат веб сајт – цела презентација на Интернету, састоји се из више веб страница веб страница – једна страница на Интернету видео конференција – врста конференције у којој се удаљени учесници виде и чују преко Интернета WAN – глобална мрежа Wireless – бежично умрежавање рачунара и опреме Wi-Fi – бежична мрежна картица
Г
генератор – уређај који претвара механичку енергију у електричну GUI – графички кориснички интерфејс
Д
далековод – систем за пренос електричне енергије на велике удаљености даунлоад (енгл. Download) – пренос података са сервера на друге рачунаре дигитална електроника – део електронике у коме се уместо аналогних сигнала користе дигитални сигнали дигитални сигнал – у електроници ниво напона или струје чија се вредност може мењати само у одређеном ограниченом броју стања или корака
121
@
Вјекослав Сајферт Иван Тасић Марина Петровић
ЗА ОСМИ РАЗРЕД ОСНОВНЕ ШКОЛЕ
K. Б. 18370
www.zavod.co.rs