Ohmův zákon pro uzavřený obvod. Tematický celek: Elektrický proud. Úkol:

Název materiálu: Ohmův zákon pro uzavřený obvod. Číslo materiálu: Robotické vnímání světa II. /35 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Milan Kux Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.26/02.0004; název projektu: Experimenty k rozvoji fyzikálního myšlení Příjemce: Gymnázium, Uničov, Gymnazijní 257; financováno z ESF a státního rozpočtu ČR

Název:

Ohmův zákon pro uzavřený obvod.

Tematický celek:

Elektrický proud.

Úkol:      

Zopakujte si Ohmův zákon pro celý obvod. Sestrojte elektrický obvod dle schématu. Do obvodu zařaďte robota, který bude hlídat napětí baterie. Pokud napětí na baterii klesne pod určitou hodnotu, robot obvod rozpojí. Určete svorkové napětí, vnitřní odpor baterie a její zkratový proud. Sestrojte zatěžovací charakteristiku baterie.

Robotické vnímání světa II. /35

1


1) Opakování Ohmův zákon pro celý obvod  při zátěži se reálný zdroj chová jako by byl z ideálního zdroje o U0 = Ue a sériově připojeného rezistoru o odporu Ri (vnitřní odpor zdroje) kde U0 ...svorkové napětí naprázdno Ue ...elektromotorické napětí 

Proud v uzavřeném obvodu se rovná podílu elektromotorického napětí zdroje a součtu odporů vnější a vnitřní části obvodu.

I

Ue R  Ri

Spojení nakrátko (zkrat) 

odpor vnější části je téměř nulový, proud v obvodu dosahuje největší možnou hodnotu.



je-li

R0

pak


Ik 

Ue Ri

(zkratový proud)

2


2) Konstrukce robota Nejprve sestavíme elektrický obvod dle schématu:

Popis: 1) Žárovka 2) Zdroj napětí 3) Voltmetr 4) Spínač 5) Reostat 6) Ampérmetr


3


Zapojení robota:

Popis: 1) Vypínač 2) Rameno pro manipulaci s vypínačem 3) Motor robota


4


Robot jako mechanický vypínač:


5


2) Programování robota a) Z panelu Flow vložíme blok Wait

b) Nastavíme konfigurační panel bloku dle snímku:

tzn. že čekáme na data ze senzoru napětí, tak dlouho až hodnota napětí poklesne pod 2V


6


c) nakonec vložíme blok Move, jakmile napětí na svorkách baterie poklesne pod 2 V, motor zapojený v portu A zvedne páku vypínače a rozpojí obvod.

d) celý program:


7


3) Výpočet veličin elektrického obvodu U0 = Ue =3,64 V

(svorkové napětí nezatíženého zdroje)

Při zátěži: U = 3,51 V I = 0,0034 A Platí:

U  U e  Ri I

Ri 

Ue U I

po dosazení

Ri 

3,64  3,51  38,2 0,0034

(vnitřní odpor zdroje)

Zkratový proud:

Ik 

Ue Ri

Ik 

3,64  0,095A 38,2


8


4) Zatěžovací charakteristika zdroje Z naměřených dat sestavíme graf závislosti svorkového napětí zdroje na odebíraném proudu:


9

Ohmův zákon pro uzavřený obvod. Tematický celek: Elektrický proud. Úkol:

Recommend Documents