Metodický portál RVP.CZ prochází změnami. Více informací zde.
logo RVP.CZ
Přihlásit se
Titulka > Modul články > Gymnaziální vzdělávání

Zobrazit na úvodní stránce článků

Blikání žárovek

Praktický příspěvek
inspirace
V tomto experimentu bude ukázáno, jaký vliv na osvětlení má střídavý proud. Jestli žárovky napájené střídavým proudem blikají, či neblikají.

V tomto experimentu bude ukázáno, jaký vliv na osvětlení má střídavý proud. Jestli žárovky napájené střídavým proudem blikají, či neblikají.

Čas na přípravu a provedení experimentu

Příprava pomůcek trvá pár minut.
Čas na provedení této úlohy je maximálně 10 minut. Bez následné diskuze se žáky.

Potřebné pomůcky

potřebné pomůcky
1. Potřebné pomůcky
Autorka © Naděžda Vogalová
  • lampička s úspornou žárovkou a s obyčejnou žárovkou
  • Vernier LabQuest
  • čidlo intenzity světla (LS-BTA)
  • počítač

Příprava experimentu

Připojit Vernier LabQuest k počítači, na kterém je nainstalovaný program Logger Lite (zdarma ke stažení na stránkách www.vernier.cz). K Vernier LabQuestu připojit čidlo intenzity světla LS-BTA a toto čidlo namířit na zdroj světla (viz obr. 1). Pro zviditelnění prováděného experimentu je dobré promítat obrazovku počítače za pomoci dataprojektoru.

Provedení experimentu

  • Před experimentem

Nejprve je dobré zopakovat, že nám do domácností přichází střídavý proud o frekvenci 50 Hz (pokud je nutné, zopakujte, co to střídavý proud je).
Dále je dobré položit otázku, jak je tedy možné, že nevidíme žárovku (či kompaktní zářivku) blikat. Bliká vůbec?

  • Experiment

V počítači spustíme program Logger Lite. Dle obr. 2 nastavíme potřebné údaje (doba měření 2 s a frekvence 1000 Hz).

změna údajů
2. Změna údajů

Po nastavení těchto údajů můžeme začít měřit, a to stisknutím zeleného tlačítka play (viz obr. 3). Dosteneme podobný graf jako na obrázku 4.

Play
3. Play
Naměřený graf
4. Naměřený graf

Z grafu na obrázku 4 je patrné, že žárovka bliká, frekvenci, s jakou bliká, ale nezjistíme. Proto ze získaného grafu vyřízneme pouze menší část, a to obtažením vybrané části grafu myší a kliknutím na záložku Analýza `->` Přiblížit graf viz obr. 5.

Přiblížení grafu
5. Přiblížení grafu

Na přiblíženém grafu můžeme odečítat časy, ve kterých bylo dosaženo maximálních intenzit světla, a to kliknutím na ikonu Odečet na horní liště (viz obr. 6).

Odečet
6. Odečet

Po kliknutí na tuto ikonu se na grafu zobrazí svislá černá čára a okénko s údaji čas a osvětlení. Pohybem černé čáry přes graf (pohybem myší) můžeme zjistit, v jakých intervalech bylo dosahováno maximálního osvětlení (viz obr. 7).

Odečet grafu
7. Odečet grafu
  • Výsledek a rozebrání experimentu

Z grafu je patrné, že maxim bylo dosaženo po 0,010 s. Čili frekvence blikání žárovky je 100 Hz.
S žáky je nutné rozebrat následující otázky:

  1. 1 Proč je frekvence 100 Hz a nikoli 50 Hz jako v síti?
  2. 2 Proč nevidíme, že žárovka bliká?
  1. Frekvence je 100 Hz, protože osvětlení je maximální jak při kladné, tak při záporné půlperiodě střídavého proudu; nejnižší je, když je hodnota proudu blízká nule.
  2. Blikání nevidíme kvůli setrvačnosti zrakového vjemu. Zvýšením frekvence impulzů nad 13 za sekundu se dosáhne konstantní intenzity vjemu a oko vnímá střední hodnotu jasu, viz http://panwiki.panska.cz/.

Na co si dát při provádění experimentu pozor

  • Je nutné dát si pozor na rozsah čidla intenzity světla. Je dobré nastavit rozsah 0–6000 luxů.
  • Také je nutné nastavit dostatečně vysokou frekvenci měření (okolo 1000 Hz).
  • Tato úloha není vhodná pro první seznámení žáků se střídavým proudem, nikdy totiž nenaměříme přesný sinusový průběh osvětlení.

Co by si žáci měli z tohoto experimentu odnést

  • Jaký vliv má střídavý proud na intenzitu osvětlení.
  • Seznámit se s pojmem setrvačnost zrakového vjemu.
V případě pochybností o aktuálnosti či funkčnosti příspěvku využijte tlačítko „Napište nám“.
Napište nám
Celkové hodnocení článku
Přidat komentář Citovat článek