Elektrická-měření-laboratoře

TEORETICKÝ  ROZBOR:  Žárovka  je  spotřebič,  u něhož  se  využívá  toho,  že  po  rozžhavení
vlákna  dochází  k uvolnění  světelné  energie.  Hlavní  částí  žárovky  je  vlákno,  které  může  být
z různého materiálu (wolfram, uhlík). Průchodem proudu vláknem dochází k ohřevu vlákna a tím
i ke změně jeho odporu dle vztahu:

kde Rθ je konečný odpor žárovky po zahřátí [Ω];
R0 je počáteční odpor žárovky [Ω];
α je teplotní součinitel odporu [K-1], který je dán materiálem vlákna žárovky;
Δθ je rozdíl konečné a počáteční teploty [K].
Celkový odpor žárovky RZ vypočteme z Ohmova zákona dle vztahu:

kde UZ je napětí na žárovce [V];

Laboratorní cvičení

1.9.2010

Strana 54/82

IZ je proud procházející žárovkou [A].
Protože  žárovka  má  malý  odpor,  tj.  do  1 kΩ,  volíme  pro  měření  takové  schéma  zapojení,  kdy
voltmetr je připojen paralelně ke spotřebiči (žárovce), tedy za ampérmetrem.
Jako voltmetr použijeme měřicí přístroj DU10, který má vnitřní odpor Rivv = 50 kΩ / V rozsahu,
jako ampérmetr použijeme měřicí přístroj C 4311, jehož maximální úbytek napětí je pro každý
rozsah  jiný.  Příslušné  hodnoty  najdeme  na  spodní  straně  přístroje.  Z důvodu,  že  ampérmetr
v tomto zapojení měří celkový proud tekoucí jak žárovkou tak i voltmetrem, musíme pro přesný
výpočet  odporu  žárovky  RZ  provést  tzv.  korekci  nebo-li  opravu  na  voltmetr  (I.  Kirchhoffův
zákon).
Přesná hodnota odporu žárovky RZ je pak dána vztahem:

kde RZ je celkový odpor žárovky po korekci [Ω];
U je napětí nastavené na voltmetru [V];
IA je proud odečtený z ampérmetru [A];
Rivv je celkový vnitřní odpor voltmetru na 1 V rozsahu [Ω / V];
MR je nastavená velikost konkrétního měřicího rozsahu na voltmetru [V].
Celkový měřený výkon je pak dán vztahem: