Instructions

Fotorezistor – rozsvícení ve tmě - citlivější
Komponenty k experimentu: blok zdroje nap ě tí, blok se žlutou LED, blok se zelenou LED,
blok fotorezistoru, blok rezistoru 10 k Ω , 3x blok uzemn ě ní, blok potenciometru, rožní blok,
blok ve tvaru T
Může se vám to zdát komplikované. Použijeme totiž difuzní napětí ze dvou LED, abychom zvýšili
citlivost. Difuzní napětí je napětí, které se musí použít na polovodič, aby se uvnitř polovodiče získala
vodivost. Toto napětí se v závislosti na materiálu polovodiče pohybuje mezi 0,3 až 4 V (dioda – LED).
Difuzní napětí je přibližně 1,9 V. Použijeme smíchaný obvod dvou bloků rezistorů (fotorezistor
a 10 kΩ) a dvou bloků LED (žlutá a zelená LED). Bloky LED jsou zapojené paralelně s blokem
fotorezistoru. Pokles napětí na fotorezistoru je ve tmě velmi velký, protože na něj působí rozdělovač
napětí spolu s blokem rezistoru 10 kΩ. Napětí 9 V je téměř výhradně na obou LED a na rezistoru
10 kΩ. Obě LED svítí, protože napětí je vyšší než součet obou prahových napětí LED.
Prahová hodnota intenzity osvětlení, při které začnou LED svítit, je vyšší. Pokud jsme při posledním
pokusu osvítili fotorezistor, LED úplně nezhasla, zatímco nyní kvůli dvojité prahové hodnotě obě
LED při osvícení fotorezistoru úplně zhasnou.
Kondenzátor jako nástroj k uchování elektrické energie
Komponenty k experimentu: blok zdroje nap ě tí, blok se žlutou LED, blok kondenzátoru 10 µF,
2x blok uzemn ě ní
Kondenzátor je jedním z nejdůležitějších prvků elektroniky. Dokáže velmi rychle uložit elektrickou
energii a velmi rychle ji také uvolnit. Vysoká rychlost, s jakou kondenzátor dovede energii uložit
a uvolnit, spolu s relativně nízkými technickými nároky na jeho výrobu činí kondenzátor tak zásadním
prvkem. Skládá se ze dvou vodivých vrstev oddělených materiálem. Tento materiál je kromě velikosti
vrstev a jejich vzdálenosti nejdůležitějším prvkem kondenzátoru a zásadním způsobem určuje jeho
vlastnosti. Tomuto materiálu se říká dielektrikum.
Dielektrikum se obvykle vyrábí z nějakého izolantu, ale také ho může tvořit vzduch nebo vakuum.
Nejdůležitější vlastností kondenzátoru je jeho kapacita, která se měří ve faradech (F). V každodenním
životě se setkáváme s kapacitou na úrovni mikrofaradů (µF - 10
-6
), nanofaradů (nF - 10
-9
) a pikofaradů
(pF - 10
-12
). Tato sada stavebnice obsahuje 2 bloky kondenzátoru. Jeden z nich má kapacitu 10 µF
a druhý 100 µF. Kromě toho se musí brát do úvahy maximální provozní napětí a také polarita
elektrolytických kondenzátorů. Náš elektrolytický kondenzátor je kondenzátor ELKO s kladným
a záporným pólem.
Záporný pól polarizovaného kondenzátoru se musí připojit k zápornému pólu na zdroji napětí.
Záporný pól kondenzátoru nebývá obvykle nijak označen. Kladný pól polarizovaného kondenzátoru
se musí připojit ke kladnému pólu na zdroji napětí. Kladný pól kondenzátoru je označen znaménkem
„plus“. Pokud se polarizovaný kondenzátor nepřipojí správně, může se zničit a explodovat.
Je to také důležité, když jsou mezi elektrolytickým kondenzátorem a zdrojem napětí jiné prvky.
Druhý kondenzátor v sadě (10 µF) není polarizovaný a může se zapojit podle potřeby.
Kapacita kondenzátoru se určuje podle napětí, času nabíjení a nabíjecího proudu.
1. Zapojte kondenzátor (10 µF) mezi baterii a blok uzemnění, aby se nabil.
2. Zapojte kondenzátor (10 µF) mezi blok LED a blok uzemnění, aby se vybil. LED krátce zabliká.
Kondenzátor s vysokou kapacitou
Komponenty k experimentu: blok zdroje nap ě tí, blok se žlutou LED, blok kondenzátoru 100 µF,
2x blok uzemn ě ní
Blok 100 µF kondenzátoru, jak už bylo uvedeno, je elektrolytickým kondenzátorem. V tomto případě
je potřeba věnovat pozornost správné polaritě, protože jinak hrozí nebezpečí exploze.
Strana kondenzátoru, která je označena znaménkem plus (+), se musí připojit ke kladné straně na
zdroji napětí označené také znaménkem plus (+). Elektrolytický znamená, že katoda záporného pólu
kondenzátoru je vyrobena z vodivého materiálu, který dokáže uchovat více energie než náš první
kondenzátor. Elektrolyt má vyšší elektrický odpor než kovy, ale dokáže přenášet a uchovat elektrické
náboje.
Materiál dielektrika je velmi dobrým izolátorem, a proto má velmi vysoký elektrický odpor.
Kapacita kondenzátoru se tím ještě víc zvětšuje. LED svítí jasněji a déle než v předešlém pokusu.
Postup:
1. K nabíjení zapojte kondenzátor mezi baterii a blok uzemnění. Tento blok se připojí k zápornému
pólu (katodě) a zůstane k ní připojen i během vybíjení. Kladný pól zdroje napětí se připojí
ke kladnému pólu (anodě) kondenzátoru. Za krátkou chvíli je kondenzátor dostatečně nabitý,
aby rozsvítil LED a vybije se.
2. Nyní odpojíme zdroj napájení a modul kondenzátoru a připojíme anodu kondenzátoru k anodě
na LED modulu. Katoda na bloku LED se musí připojit k bloku uzemnění, aby se obvod uzavřel.
Nyní bude LED blikat o něco déle, než se vybije.