VY_52_INOVACE_2NOV38 Autor: Mgr. Jakub Novák Datum: 19. 9. 2012 Ročník: 8. a 9. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Fyzika Tematický okruh: Elektromagnetické a světelné děje Téma: Využití potenciometru k regulaci elektrického napětí a elektrického proudu Metodický list: Žáci se seznámí s elektrickou součástkou nazývanou potenciometr nebo také reostat, naučí se ji správně zapojit do obvodu a použít ji k regulaci elektrického napětí a k regulaci elektrického proudu. Laboratorní práce odpovídá jedné vyučovací hodině. Žáci pracují ve skupinách po dvou. Pomůcky používají ze soupravy pro žákovské pokusy s elektřinou, víceúčelové měřicí přístroje, sady izolovaných vodičů opatřených banánky a školní zdroj stejnosměrného elektrického napětí, které je přivedeno do terminálů v jednotlivých lavicích. Při volbě velikosti nastaveného napětí musí vyučující zohlednit jmenovité napětí použitých žárovek a nastavená hodnota nesmí překročit bezpečné napětí 24 V. Výuka probíhá frontálně za dodržení všech bezpečnostních zásad podle přiloženého pracovního postupu. Žáci průběžně s pomocí vyučujícího vyplňují přiložený pracovní list, který odevzdají ke kontrole na konci hodiny. Nejprve si v části zvané příprava připomenou základní vlastnosti potenciometru a zakreslí jeho schématickou značku. Poté sami nebo za pomoci vyučujícího navrhnou schémata zapojení obvodů popsaných v zadání, jako spotřebič bude sloužit žárovka. Zapojí elektrické obvody podle těchto schémat a po kontrole správného zapojení vyučujícím provedou měření. Správné řešení je uvedeno v přiložené kopii pracovního listu červenou barvou. Pracovní postup: Zapojte elektrické obvody podle navržených schémat. Při sestavování obvodu začněte u kladného pólu zdroje elektrického napětí, postupujte podle schématu směrem k zápornému pólu zdroje. Před závěrečným připojením k zápornému pólu zdroje přepněte vypínač do polohy vypnuto a požádejte vyučujícího o kontrolu zapojení. Až po této kontrole připojte do obvodu i záporný pól zdroje. Ujistěte se, že na měřicích přístrojích jsou nastaveny správné rozsahy, jezdec potenciometru nastavte přibližně do poloviny jeho dráhy a sepněte spínač. Před tím, než začnete pohybovat jezdcem potenciometru zkuste odhadnout, kterým směrem se bude elektrický proud (napětí) zvyšovat a kterým směrem snižovat. Svůj odhad poté ověřte pokusem. Nastavte nejprve minimální a poté maximální hodnotu regulované veličiny a změřte je. Naměřené hodnoty elektrických veličin zapište do pracovních listů. Veškerý obsah materiálu je vlastní tvorbou autora.
LABORATORNÍ PRÁCE Jméno: Třída: Škola: ZŠ Schulzovy sady Datum: Zadání: Zapojte potenciometr do obvodu nejprve k regulaci elektrického proudu a poté k regulaci elektrického napětí na spotřebiči. Příprava: Potenciometr je elektrická součástka s proměnným elektrickým odporem. Do obvodu je možné ho připojit pomocí třech svorek, z nichž dvě jsou spojeny s konci odporového vodiče, a třetí je spojena s pohyblivým jezdcem. Schematická značka potenciometru: Pomůcky:... Schémata zapojení: Zapojení potenciometru k regulaci elektrického proudu v obvodu
Zapojení potenciometru k regulaci elektrického napětí na spotřebiči Provedení: Nejprve jsme potenciometr zapojili jako regulátor elektrického proudu v obvodu. Jako spotřebič jsme použili žárovku. Pohybem jezdce jsme měnili velikost proudu procházejícího žárovkou a tedy i intenzitu svícení žárovky. Změřili jsme maximální a minimální proud, kterého bylo možné dosáhnout. I min =. I max =. Poté jsme zapojili potenciometr jako dělič napětí. Spotřebičem byla opět žárovka. Pohybem jezdce jsme měnili velikost napětí na žárovce a tedy i intenzitu svícení žárovky. Změřili jsme maximální a minimální napětí, kterého bylo možné dosáhnout. U min =. U max =. Závěr:
LABORATORNÍ PRÁCE Jméno: Třída: Škola: ZŠ Schulzovy sady Datum: Zadání: Zapojte potenciometr do obvodu nejprve k regulaci elektrického proudu a poté k regulaci elektrického napětí na spotřebiči. Příprava: Potenciometr je elektrická součástka s proměnným elektrickým odporem. Do obvodu je možné ho připojit pomocí třech svorek, z nichž dvě jsou spojeny s konci odporového vodiče, a třetí je spojena s pohyblivým jezdcem. Schematická značka potenciometru: Pomůcky: Školní zdroj elektrického napětí, sada vodičů, spínač, potenciometr, žárovka, víceúčelový měřicí přístroj. Schémata zapojení: Zapojení potenciometru k regulaci elektrického proudu v obvodu
Zapojení potenciometru k regulaci elektrického napětí na spotřebiči Provedení: Nejprve jsme potenciometr zapojili jako regulátor elektrického proudu v obvodu. Jako spotřebič jsme použili žárovku. Pohybem jezdce jsme měnili velikost proudu procházejícího žárovkou a tedy i intenzitu svícení žárovky. Změřili jsme maximální a minimální proud, kterého bylo možné dosáhnout. I min = 62 ma I max = 153 ma Poté jsme zapojili potenciometr jako dělič napětí. Spotřebičem byla opět žárovka. Pohybem jezdce jsme měnili velikost napětí na žárovce a tedy i intenzitu svícení žárovky. Změřili jsme maximální a minimální napětí, kterého bylo možné dosáhnout. U min = 0 V U max = 5,85 V Závěr: Při zapojení potenciometru k regulaci proudu protékajícího žárovkou jsme pohybem jezdce mohli měnit velikost proudu a tedy i svítivost žárovky. Pohybem jezdce ovšem nebylo možné elektrický proud snížit až na nulu. Při zapojení potenciometru k regulaci elektrického napětí na žárovce jsme mohli pohybem jezdce měnit napětí na žárovce od nuly až do hodnoty napětí zdroje.