User manual

9
Obr. 2.1: Jednoduché zapojení LED s předřadným odporem
Horní přípojnici na experimentální desce propojte s plus (+) kontaktem baterie (s červeným kabelem, který vede
od konektoru baterie). Dolní přípojnici na experimentální desce propojte s minus (–) kontaktem baterie (s černým
kabelem, který vede od konektoru baterie). Tyto kabely zajistěte kouskem izolovaného drátu, aby nemohly
při manipulaci s experimentální deskou vypadnout (viz obr. 2.2). Ohněte vývody červené LED a odporu takovým
způsobem, aby přesně zapadly do příslušných otvorů (kontaktů) na experimentální desce. Abyste mohli provádět
další experimenty, pak vám doporučujeme, abyste vývody součástek, pokud to nebude bezpodmínečně nutné,
zbytečně nezkracovali.
Obr. 2.2: Osazení experimentální desky (zapojení LED s předřadným odporem)
Pravděpodobně se svítivá dioda rozsvítí po prvním provedeném pokusu osazení experimentální desky. Pokud
se tak nestane, pokuste se objevit chybu v provedeném propojení. Zkontrolujte polohu součástek (správnou polaritu
kontaktů svítivé diody a kabelů od konektoru baterie, dále zkontrolujte, zda již není použitá baterie zcela vybitá).
Bude-li baterie již velmi slabá, rozsvítí se LED velmi nejasným světlem.
Zapojte nyní do experimentální desky místo odporu 1 k
Ω
odpor s menší hodnotou 470
Ω
(viz obr. 2.1). Po této
akci se LED rozsvítí jasnějším světlem. Toto znamená, že diodou protéká vyšší proud. V tomto případě platí
následující pravidlo: Čím vyšší hodnotu odporu předřadíte před svítivou diodu, tím nižší proud bude touto diodou
protékat.
Proč musíte před svítivou diodu zapojit předřadný odpor, vysvětlujeme na obr. 2.3 (měření proudu protékající
diodou ampérmetrem a napětí na kontaktech diody voltmetrem). Bude-li svítivou protékat proud 15 mA, změříme
na kontaktech (vývodech) diody napětí asi 1,8 V.
Předřadný odpor 470
Ω
způsobí úbytek napětí 7,2 V (9 V – 1,8 V). Podle Ohmova zákona snadno spočítáme,
že v tomto případě bude diodou protékat proud asi 15 mA.
I = U / R
I = 7,2 V / 470
Ω
I = 0,0153 A = 15,3 mA
10
Obr. 2.3: Měření proudu protékajícím LED a napětí na kontaktech LED
Simulační program „Widerstände im Stromkreis“ (Rezistory v proudovém okruhu) Vám poslouží k tomu, abyste
se naučili rozeznávat hodnoty odporů (rezistorů) podle jejich označení barevnými proužky. Kromě toho můžete
k zobrazenému odporu na monitoru počítače připojit virtuální napájecí napětí. Tento program zobrazuje proud
protékající odporem a příkon (ztrátový výkon), který tento odpor odebírá, jakož i případné přetížení. Místo abyste
museli použít pro příslušné výpočty kapesní kalkulačku, vypočítá Vám tento program automaticky požadované
hodnoty. Na následujícím příkladu (obr. 2.5) vidíte, že odporem s hodnotou 470
Ω
při napětí 7,2 V protéká proud
15,319 mA a že jeho ztrátový výkon činí 110,296 mW (ztráta způsobená přeměnou elektrické energie na energii
tepelnou).
Obr. 2.4: Simulační program „Rezistory v proudovém okruhu“
Nyní si vyzkoušejte druhou variantu tohoto zapojení. Prohoďte mezi sebou
svítivou diodu a její předřadný odpor. Elektrický proud začne v tomto případě
protékat nejprve svítivou diodou a teprve poté jejím předřadným odporem
(viz vedlejší vyobrazení).
Jinak je funkce tohoto zapojení naprosto stejná jako v prvním případě, které
popisujeme v odstavci „2.1 Svítivá dioda s předřazeným odporem
(svítilna)“.