Fyzika v 15M

Studium vlastností kondezátorů

Kondenzátory patří mezi základní elektrotechnické součástky, s nimiž se setkáváme poměrně hojně i v praxi. Pomocí kondenzátoru se ve fyzice vysvětlují i další fyzikální jevy (např. elektromagnetické kmitání či vlnění), a proto je nutné, aby žáci základní princip kondenzátoru dobře znali.

Proto, když jsme probrali základní vlastnosti kondenzátorů se žáky třídy 15M SPŠST Panská, přinesl jsem do třídy pomůcky, aby si žáci mohli základní vlastnosti těchto součástek vyzkoušet samostatně.

Nejdříve měli žáci ověřit chování kondenzátoru po připojení ke zdroji elektrického napětí. V obvodu byly navíc zařazeny sériově dvě antiparalelně spojené LED. Žáci tak viděli, že při nabíjení kondenzátoru prochází elektrický proud pouze do té doby, než se kondenzátor nabije. Pak již elektrický proud obvodem neteče.

Při vybíjení kondenzátoru přes stejné antiparalelně spojené LED mohli žáci sledovat, že se rozsvítila druhá ze dvou zapojených LED. To proto, že při vybíjení kondenzátoru tekl elektrický proud opačným směrem, než při nabíjení kondenzátoru.

K dalšímu experimentu potřebovali žáci senzor elektrického napětí a elektrického proudu od firmy Vernier; měli totiž za úkol změřit nabíjecí charakteristiku elektrického napětí i proudu. Pro elektrické napětí dostali všechny skupinky třídy krásný exponenciální průběh elektrického napětí v závislosti na čase. U elektrického proudu byla křivka méně průkazná, ale společně se žáky jsme dokázali poměrně rychle vymyslet proč: měřený elektrický proud byl totiž tak malý, že byl na hranici přesnosti měření daného senzoru. Proto byla naměřená nabíjecí charakteristika elektrického proudu trošku „chlupatá“. Ale základní tvar křivky vidět byl.

Doufám, že na základě těchto experimentů si žáci budou pamatovat vlastnosti kondenzátorů do budoucna - ať už pro použití ve škole nebo ve své praxi.

Průběh studia vlastností kondenzátorů zobrazují fotografie.

Autor fotografií:

Jaroslav Reichl