Kondenzátory

Po té, co jsme na společných hodinách probrali se žáky třídy 18L SPŠST Panská základní vlastnosti kondenzátorů, přišel čas v rámci cvičení z fyziky si požadované vlastnosti jednak ověřit a jednak spočítat typické úlohy na téma spojování kondenzátorů.

Hodinu jsme začali výpočtem výsledné kapacity sériového a paralelního zapojení dvou kondenzátorů, které jsem měl pro každou skupinu připraveny na panýlku. Po výpočtu si pak žáci mohli samostatně ověřit, že teoretické výsledky odpovídají skutečnosti.

„U kondenzátorů, které mám připraveny, to nemusí vyjít zcela přesně,“ upozorňuji před vlastním měřením žáky. „Kondenzátory jsou elektrolytické a mám je tu už několik let, proto je dost možné, že část roztoku se z nich už vypařila.“

Přesto některým skupinám vyšly přesně tytéž hodnoty, které jsme předtím spočítali.

V rámci této aktivity se žáci poprvé setkali se sériovým a paralelním zapojováním dvou součástek prakticky. Byl jsem překvapen, že se obě zapojení podařilo zvládnout na první pokus. Se sériovým zapojením problém nebývá, ale s paralelním občas ano. Současně měli někteří žáci (jak se přiznali) poprvé v ruce měřicí přístroj. Proto jsme si společně i řekli základní pravidla používání takových přístrojů.

Ke konci druhé hodiny cvičení jsem pak po žácích chtěl, aby ověřili základní vlastnosti kondenzátoru pomocí experimentů, které jsem na konci minulého školního roku frontálně předváděl sám:

  • kondenzátor dokáže krátkodobě uchovat do něj vloženou elektrickou energii;
  • při připojení kondenzátoru ke stejnosměrnému zdroji napětí prochází obvodem elektrický proud pouze do té doby, dokud se kondenzátor nenabije;
  • při vybíjení kondenzátoru prochází elektrický proud pouze do té doby, než se kondenzátor vybije;
  • časové závislosti elektrického proudu i elektrického napětí při nabíjení (resp. vybíjení) kondenzátoru jsou exponenciální.

    • Tyto experimentální úlohy prováděli žáci s panely, na kterých jsou osazeny dva kondenzátory a antiparalelně zapojené dvě LED. Měření prováděli s čidly firmy Vernier.

    Doufám, že praktická část hodiny přispěje k trvalejšímu zapamatování si vlastností pro techniku tak důležité součástky, jakou kondenzátor zcela jistě je.

    Průběh cvičení věnovaných kondenzátorům je zobrazen na fotografiích.

    Autor fotografií:

    Jaroslav Reichl

    © Jaroslav Reichl, 28. 9. 2019