Instructions

Prahové napětí
Komponenty k experimentu: blok zdroje nap ě tí, blok se žlutou LED, 3 x blok uzemn ě ní,
blok potenciometru, 2x rožní blok, blok rezistoru 10 k Ω , 2 x blok T
Prahové napětí je pojem, který se používá v souvislosti s elektronickými a polovodičovými prvky.
Naše základní sada obsahuje polovodičové bloky LED a tranzistoru. V našem případě se pojmem
prahové napětí definuje napětí, při kterém začne blokem LED protékat proud a LED začne svítit.
V následujícím pokusu vytvoříme obvod, ve kterém rozsvítíme LED překročením prahového napětí.
Hranici prahového napětí určíme polohou otočného knoflíku na bloku potenciometru.
Knoflík by se měl nejdříve otočit úplně doleva a poté pomalu otáčet doprava. Poté uvidíme, že se jako
první rozsvítí zelená, nebo žlutá LED, respektive se zřídkavě můžou rozsvítit obě LED současně.
Která z LED se rozsvítí jako první, je dané nevyhnutelnou odchylkou způsobenou během procesu
výroby. Náš potenciometr funguje znovu jako rozdělovač napětí (viz předchozí pokus).
I v tomto experimentu musíte myslet na to, že ke kluznému kontaktu na bloku potenciometru se smí
připojit jen modul LED. V opačném případě hrozí zkrat a zničení modulu potenciometru.
Když je knoflík úplně vlevo, na kluzném kontaktu není žádné napětí, a proto LED nesvítí.
Pomalým otáčením knoflíku se postupně zvyšuje napětí až na maximální hodnotu 9 V, při které by
LED měly svítit naplno (proud je omezen rezistorem (1 kΩ) v bloku). V případě nízkoproudových LED
(2 mA) závisí provozní napětí na jejich barvě. Obvykle platí, že červená LED = 1,6 až 2,2 V, žlutá LED
= 1,7 až 2,5 V, zelená LED = 1,7 až 2,5 V a modrá LED = 3 až 4 V.
Menší uvedená hodnota napětí u všech LED představuje zhruba hodnotu prahového napětí.
Fotorezistor (rezistor závislý na světle)
Komponenty k experimentu: blok zdroje nap ě tí, blok se žlutou LED, blok fotorezistoru,
2x blok uzemn ě ní
Náš blok fotorezistoru mění svou hodnotu odporu v závislosti na intenzitě dopadajícího světla a ne
jako potenciometr v důsledku mechanického pohybu. Když se tento blok osvítí světlem, zmenší se
jeho odpor a zvýší se vodivost, takže protékající tok proudu je větší.
Hodnota odporu fotorezistoru dosahuje ve tmě velmi vysokých hodnot několika 100 kΩ, ale za světla
je velmi nízká – několik stovek Ω. Rozdíl hodnot může být až tisícinásobný. V následujícím pokusu
se LED rozsvítí, jen když na blok fotorezistoru dopadne světlo. Když se setmí, LED přestane svítit.
Tento efekt se dostavuje s určitým zpožděním. Znovu se jedná o čistě sériový obvod, do kterého
se zapojí blok fotorezistoru a blok LED spolu se zdrojem napětí.
Fotorezistor – rozsvícení ve tmě
Komponenty k experimentu: blok zdroje nap ě tí, blok se žlutou LED, blok fotorezistoru,
blok rezistoru 10 k Ω , 3 x blok uzemn ě ní, blok potenciometru, rožní blok, blok ve tvaru T
Poslední příklad lze použít tam, kde by se mělo rozsvítit sekundární světlo, pokud se zapne světlo
například v suterénu. V běžném životě nedává moc smyslu rozsvěcovat světlo, když jste ve světlém
prostředí. Spíše se hodí používat světlo ve tmě.
Zdá se, že princip fotorezistoru je opačný, nicméně díky elektronice můžeme jednoduchým trikem
použití fotorezistoru a LED obrátit. Vytvoříme si k tomu větev paralelního a sériového připojení.
Komponent rezistoru a fotorezistoru se zapojí sériově. Blok LED se připojí paralelně od středu mezi
rezistorem a fotorezistorem. Pokud se fotorezistor dostane do tmy, značně se zvýší jeho odpor a tok
proudu bude velmi malý.
Proud hledá lepší alternativu, jak se dostat k bloku za diodou vyzařující světlo. Blok LED se rozsvítí.
Pokud se blok LED rozsvítí, napětí v rezistoru 10 kΩ se zvýší. Napětí v bloku ve tvaru T se kvůli
rozdělovači napětí sníží a nenaplní se tak potřebná hodnota prahového napětí pro provoz LED,
která proto zhasne.
Poznámka: Další rožní blok se nemusí použít a na obrázku má jen ilustrační účel.