E42 - Svit žárovky

Cíl

Ukázat, že jas žárovky je závislý na průběhu napájecího napětí.

Pomůcky

• akumulátor, baterie či jiný zdroj konstantního napětí
• žárovička pro příslušné napětí
• stolní lampa se žárovkou na síťové napětí 220 V
• fotometr z modulu optická závora

Provedení

V programu nastavíme celkový čas měření asi 0.1 s a vzorkovací frekvenci 1500 Hz. Oživíme pouze kanál A, ke kterému připojíme přes konektor optické čidlo. Ponecháme standardní zobrazení, tedy časovou závislost.

1. Rozsvítíme stolní lampu a do vzdálenosti cca 50 cm umístíme optické čidlo. Nastavíme maximální citlivost a spustíme měření. Z grafu je patrné, že osvětlení kolísá. Průběh je pravidelný, sinusový s frekvencí 100 H
2. Žárovičku připojíme ke zdroji stejnosměrného napětí, čidlo umístíme do rozumné vzdálenosti a spustíme měření. Osvětlení je nyní konstantní.

Vysvětlení

V síti je střídavé napětí 220 V s frekvencí 50 Hz. Vláknem žárovky tedy protéká střídavý proud. Na nulu se tento proud dostane během jedné periody dvakrát. V tyto okamžiky je tedy jas žárovky a tudíž osvětlení fotometru minimální.
Naopak, při průchodu maximálního proudu (v obou směrech) nastává extrém osvětlení. Je tedy zřejmé, že frekvence změn osvětlení musí být dvojnásobná - tedy 100 Hz. Při použití konstantního napětí je proud protékající vláknem žárovky konstantní a osvětlení tedy nekolísá.

Stažení naměřeného experimentu:

Stažení experimentu pro prostředí Excel:

Webmaster: Jiří Ryzner, poslední aktualizace: 21.7.2014