Návod "DZS Elektřina" - page 41

© 2013 Didaktik s.r.o.
39
8/145 Náběhový proud při zapojení žárovky
Materiál :
2 modul vedení L se zdířkou (1)
2 modul připojení (1)
1 modul vypínač (2)
2 modul s objímkou E10 (2)
1 žárovka E10 2,5V/0,15A
1 žárovka E10 6,3V/0,3A
zdroj stejnosměrného napětí 5V
stejnosměrný voltmetr s rozsahem 3V
Proč se žárovky přepalují nejčastěji po zapnutí?
Zapojení :
Do modulů s objímkou E10 zašroubujeme žárovky 2,5V/0,15A a 6,3V/0,3A. Zdroj a voltmetr připojíme
podle obrázku. Zapojení voltmetru není nutné.
1. Pokus :
Při vypnutém vypínači připojíme zdroj s nastaveným napětím 5V. Pak sepneme vypínač. Je vidět, jak se
žárovka na 2,5V krátce rozzáří velmi intenzivně, po několika okamžicích již svítí slabě. Zároveň žárovka na
6,3V v prvních okamžicích nesvítí, teprve později svítí přibližně stejně jako žárovka na 2,5V. Pokus můžeme několikrát
opakovat, aby byly oba děje patrné. Přitom však musíme před každým sepnutím čekat alespoň 10 sekund, aby vlákna
žárovek vychladla. Pokus lze provádět i bez voltmetru. Ten má smysl zapojit v případě, že jeho časová konstanta je
malá (číslicový voltmetr s krátkou dobou taktu). Pak je možné vidět i na voltmetru, že napětí na žárovce 2,5V je
prvních okamžicích po sepnutí větší než napětí ustálené (asi 1,5V). Jev je způsoben tím, že vlákno žárovky na 6,3V je
masivnější a trvá delší dobu, než se protékajícím proudem ohřeje. Odpor vlákna této žárovky je proto malý. Obvodem
proto protéká větší proud, než odpovídá ustáleném stavu, ve kterém se stačí i vlákno žárovky na 6,3V ohřát tak, aby
jeho odpor stoupnul k jmenovité hodnotě.
2. Pokus :
Vypínač nyní spínáme okamžitě po vypnutí. Děj z prvního pokusu se neopakuje. Během krátké doby
vypnutí nestačí vlákno žárovky na 6,3V výrazně ochladnout (je z masivnějšího drátu) a jeho odpor zůstává na
relativně vysoké hodnotě.
Závěr :
Vlákno každé žárovky má za studena malý odpor. Teprve po zahřátí o více než 2000 kelvinů se dosáhne
jmenovitého odporu, který může být desetkrát vyšší než při pokojové teplotě. Elektrický proud při zapnutí žárovky je
tedy až desetkrát vyšší než v ustáleném stavu při svícení. Protože se vlákno žárovky neochlazuje rovnoměrně, budou
při zapnutí hůře chlazená místa zatěžována vysokým proudem a v těchto místech může dojít k překročení teploty tání
- žárovka se přepálí.
Poznámka :
Pokus je nutné vyzkoušet s konkrétními žárovkami, výsledek závisí na konstrukci vláken.
2,5 V/0,15 A
zdroj
+
6,3 V/0,3 A
+
V
1...,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40 42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,...215
Powered by FlippingBook