Fyzika v 23L

Kondenzátory

Na jednom z dalších cvičení z fyziky ve třídě 23L SPŠST Panská jsem chtěl, aby žáci prozkoumali vlastnosti kondenzátorů. Základní experimenty a vysvětlení, o jakou součástku se jedná, k čemu se používá, jak se vyrábí, …, jsem sice udělal na společné hodině, ale není nad vlastní zkušenost!

Proto si žáci postupně vyzkoušeli:

zapojit kondenzátor přes dvě antiparalelně spojené LED ke zdroji napětí a nabít ho;

nabitý kondenzátor přes stejné LED zase vybít;

proměřit časovou závislost napětí měřeného na kondenzátoru při jeho nabíjení a vybíjení.

Během experimentování, při kterém si někteří žáci poprvé sestavili vlastní elektrický obvod, tak žáci postupně zjistili, že:

elektrický proud při nabíjení i při vybíjení kondenzátoru prochází jen při tomto procesu – je-li kondenzátor nabitý či vybití, elektrický proud již neprochází;

elektrický proud při nabíjení kondenzátoru má opačný směr než elektrický proud při vybíjení kondenzátoru;

časová závislost napětí při nabíjení i vybíjení kondenzátoru je popsána exponenciální funkcí.

„To, že nyní ještě nevíte, co je exponenciální funkce, není podstatné,“ shrnuji na závěr. „Tu poznáte v matematice. Pro fyzika a technika obecně je to důležitá funkce, protože řada dějů v přírodě má exponenciální průběh: šíření epidemie bez léčení – toho měli plné pusy politici v době epidemie COVID-19, aniž tušili, o jakou funkci se jedná, chladnutí kávy, nabíjení kondenzátoru, útlum mechanického kmitání, …“

Snad si žáci základní fakta o kondenzátorech, která ještě využijeme dále, budou pamatovat.

Průběh zkoumání kondenzátorů je zobrazen na fotografiích.

Autor fotografií:

Jaroslav Reichl