Схемотехника

Раздел о том, как устроена электроника — от закона Ома на макетке до собранного своими руками процессора. Три курса, три разных подхода к одной теме:

⚡ Электротехника

Фундамент: напряжение, ток, сопротивление, постоянные и переменные цепи — от первого светодиода до автономного узла-датчика

🔌 Электроника

Сигнал вместо просто тока: цифровая логика и транзисторы, из которых она собрана

💻 От NAND до CPU

5-летняя спиральная программа 5–9 класс: от одного логического вентиля до самодельного процессора SAP-1

Как соотносятся курсы. «Электротехника» и «Электроника» — линейные курсы: один урок логично идёт за другим, к теме не возвращаются. «От NAND до CPU» устроен иначе — это спираль на пять лет, где одни и те же понятия (сигнал, логика, память) проходятся заново каждый год, но глубже. Это не альтернатива первым двум, а отдельный долгий трек, который можно вести параллельно.

Одна тема в разных курсах — это нормально

Некоторые понятия встречаются во всех трёх курсах. Это не дублирование, а разная глубина под разную задачу: спиральное построение, при котором к теме возвращаются на новом уровне. Таблица показывает, где искать нужный разворот.

Тема	Первое знакомство	Расчёт и теория	Применение
Ток, напряжение, цепь	Основы электротехники	Цепи постоянного тока, уроки 1–4	Nand2Cpu, модуль 0
Закон Ома, резистор для LED	Основы	DC, урок 5	правило 330 Ом во всех схемах Nand2Cpu
Делитель напряжения	—	DC, урок 5	подтяжки входов в цифровой логике
Логический элемент	Булева алгебра	Цифровая логика	Nand2Cpu, модуль 1
Из чего сделан вентиль	—	Транзисторы	Nand2Cpu — как готовый кубик

Практический совет учителю. Если ученик «не понимает делитель» в цифровом курсе — почти всегда помогает вернуться к уроку 5 постоянного тока, где он разобран с расчётом и метафорой воды. И наоборот: если теория идёт тяжело, полезно показать, зачем она — в Nand2Cpu те же понятия сразу работают в собранной схеме.

Симуляторы

В разделе используются два, и они не взаимозаменяемы:

Симулятор	Для чего	Где используется
Falstad (falstad.com/circuit)	аналоговые цепи: токи, напряжения, осциллограф, анимация зарядов	Электротехника — переменный и постоянный ток
CircuitVerse (circuitverse.org)	цифровая логика: вентили, регистры, сборка процессора	От NAND до CPU

Оба бесплатны, работают в браузере без установки. Falstad фактически заменяет осциллограф — это важно для курса переменного тока, где без наблюдения синусоиды урок теряет смысл. Схемы в уроках вставлены готовыми: по ссылке открывается уже собранная цепь.

Правило, общее для обоих: сначала предсказать результат расчётом, потом запустить и сверить. Симуляция без прогноза — мультик, а не эксперимент.

Где это применяется

Схемотехника — ресурсная база для программ проекта, а не самостоятельный курс «для знания»:

Технология (Труд) — рабочая программа 5–9 класса, где закон Ома измеряют мультиметром на собранной схеме, а не пересказывают;
Компоненты — готовые модули со своим кодом: светодиоды, зуммеры, дисплей;
Датчики — драйверы измерительных модулей на ESP32.