Úvod Elektrotechnická měření ESP Konstrukce Teorie Kontakt

1 - Měření elektrického napětí a proudu žárovek

Zadání úlohy:

Změřte při různých hodnotách napětí od 20 V do 220 V proud žárovky s kovovým vláknem a žárovky s uhlíkovým vláknem.
Z naměřených hodnot určete odpor vlákna a příkon žárovky a zobrazte je graficky v závislosti na napětí. Závislosti zdůvodněte.

Seznam použitých přístrojů:

  1. Regulační autotransformátor
  2. Ampérmetr
  3. Voltmetr
  4. Wolframová žárovka
  5. Uhlíková žárovka
  6. Vodiče

Schéma zapojení:

Postup měření:

Přístroje zapojíme podle schématu, postupně zvyšujeme napětí (po 20 V) a pro každou nastavenou hodnotu napětí odečteme proud. Odečtené výchylky a příslušné konstanty (ve tvaru zlomku) měřících přístrojů včetně odporu voltmetru zapíšeme do tabulky. V závěru zhodnotíme měřeni a zdůvodníme odlišné vlastnosti obou žárovek.

BEZPEČNOSTNÍ OPATŘENÍ: Při měření pracujeme v blízkosti nebezpečného napětí, kde není vyloučen nahodilý dotyk živých částí, a proto je třeba dbát zvýšené opatrnosti a přísně dodržovat bezpečnostní předpisy.

Tabulka naměřených a vypočítaných hodnot:

Číslo měření αV 
(d)
kV 
(V/d)
U (V) I (mA) RV 
(kΩ)
\(I_V=\frac{U}{R_V}\)
(mA)
IX=I-IV
(mA)
\(R_X=\frac{U}{I_X}\)
[kΩ]
PX=UIX 
(W)
1 (W) 20 1 20 130 5,8 3,45 136,6 0,158 2,53
4 (W) 80 1 80 245 5,8 13,8 231,2 0,346 18,5
8 (W) 80 2 160 360 11,6 13,8 346 0,462 55,4
11 (W) 110 2 220 430 11,6 18,97 411 0,535 90,43
1 (C) 20 1 20 31 5,8 3,45 27,55 0,726 0,551
4 (C) 80 1 80 245 5,8 13,8 128 0,624 10,26
8 (C) 80 2 160 350 11,6 13,8 336,2 0,476 53,8
11 (C) 110 2 220 515 11,8 18,97 496 0,444 109,1

Závěr

Z naměřených a vypočtených hodnot vyplývá, že odpor u žárovek není konstantní s napětím. Je to způsobeno změnou teploty vlákna a s ní se mění i elektrický odpor vlákna. Vše závisí na teplotním součiniteli odporu. U wolframu je kladný, z toho vyplývá, že s teplotou roste i odpor. U uhlíku je záporný, to znamená, že s teplotou klesá elektrický odpor. Uhlík se chová jako polovodič.

Obě dvě žárovky mají štítkový příkon (stanovený výrobcem při 220 V) 100W. Z tabulky vidíme, že příkon wolframové žárovky je cca 90 W a příkon uhlíkové žárovky je cca 110 W. Ale světelný výkon je rozdílný, luxmetrem jsme změřili, že při 220 V má wolframová žárovka intenzitu osvětlení cca 1100 lx a uhlíková pouhých 350 lx.


Přidal Vojtěch Šotola. Naposledy upravil Vojtěch Šotola dne 2019-02-01 19:33:05.