Zatěžovací charakteristika zdroje napětí

„Dneska rovnou vytvářejte skupiny po čtyřech,“ říkám žákům třídy 22M SPŠST Panská, když vcházejí do učebny fyziky. Žáci vědí, že to znamená vytvořit čtyři skupiny, ve kterých budou buď čtyři nebo tři žáci.

„Dneska si totiž naměříme další, snad pro vás zajímavé, charakteristiky. Tentokráte spojíme netradiční typy zdrojů napětí a jejich voltampérovou charakteristiku. Když zbyde na konci druhé hodiny čas, spočítáme si vzorové úlohy na téma Faradayovy zákony elektrolýzy,“ říkám plán hodiny.

Žáci ve skupinách čekají, co se bude dít.

„Připravil jsem pro vás několik typů ovoce a zeleniny,“ usmívám se, „ze kterých vytvoříte elektrický článek tak, že z každé strany kousku zeleniny přiložíte různý plíšek, ty secvaknete kolíčkem na prádlo a máte jeden článek. Na přesahujících koncích plíšků je dost místa na připojení vodiče, abyste mohli měřit napětí článku.“

Během povídání jeden vzorový článek vyrobím.

„Dávejte pozor, ať neumatláte lavici – použijte papírové tácky – a neubližte si, až budete krájet kousky zeleniny,“ upozorňuji.

Žáci se usmívají též, protože je zaujaly druhy „ovoce a zeleniny“, které jsem připravil:

„Kromě výše uvedené opatrnosti bude nezbytné umět číst,“ dodávám a rozdávám žákům pracovní listy.

V pracovním listu je popsáno, že si mají vyrobit několik článků z vybraného druhu „zeleniny“ a proměřit elektromotorická napětí baterií sestavených z různých počtů vyrobených článků. Poté jednu konfiguraci baterie použít k proměření zatěžovací charakteristiky tohoto zdroje tak, že k vyrobenému zdroji budou postupně zapojovat rezistory různých odporů a budou měřit příslušné hodnoty elektrického napětí a elektrického proudu.

„A co pak máme dělat se zbytky té zeleniny, až doměříme?“ dožadují se odpovědi žáci v obou skupinách třídy. Tento dotaz jsem pochopitelně očekával.

„Protože dbáte na hygienické předpisy, tak to vyhodíte do koše,“ řeknu přísně. „Pokud to sníte, jíte to na vlastní riziko! To, co zbude nepoužité do obvodu, sníst můžete.“

Žáci se vrhnou do práce a je třeba poznamenat, že si všechny skupiny vybrali ten typ „zeleniny“, který jsem očekával, že si vyberou: anglickou slaninu. A slanina nejen, že je pro žáky zajímavá z gastronomického hlediska, je také vhodným typem „elektrolytu“ pro studovaný článek. To, že funguje dobře, lze ukázat jednoduše tak, že s využitím jednoho nebo dvou článků se žákům podařilo rozsvítit LED.

Při měření zatěžovací charakteristiky žáci trošku váhali, ale s mírním popostrčením ji zvládli proměřit dobře. Stejně tak graf závislosti elektrického napětí na elektrickém proudu nakreslila většina skupin dobře – odevzdané protokoly o tom svědčily.

Věřím, že studium netradičních zdrojů napětí přispělo k lepšímu pochopení jejich funkce a vlastností. No a vyučujícího čeká o volných hodinách po této práci výměna pojistek ve dvou multimetrech. Když se holt zapojí ampérmetr paralelně k měřené součástce, ne vždy to pojistka vydrží!

Průběh měření je zobrazen na fotografiích.

Autoři fotografií:

Jaroslav Reichl

© Jaroslav Reichl, 31. 1. 2024