Měření závislosti odporu rezistoru a termistoru na teplotě Projekt CZ.1.07/1.1.16/01.0030 Motivace žáků ZŠ a SŠ pro vzdělávání v technických oborech

Žáci ZŠ Teorie úlohy Rezistor řadíme k základním elektronickým součástkám, jejichž charakteristickou vlastností je elektrický odpor. Odpor nezávisí na obvodových veličinách ani na teplotě rezistoru. Elektrický odpor rezistoru je konstantní. Termistor řadíme k součástkám, jejichž činnost je založena na vlastnostech polovodičů. Charakteristickou vlastností termistoru je elektrický odpor. Elektrický odpor termistoru závisí na teplotě. Druhy termistorů jsou - PTC, u kterých s rostoucí teplotou odpor roste - NTC, u kterých s rostoucí teplotou odpor klesá. Měřit budeme termistor NTC. Projekt CZ.1.07/1.1.16/01.0030 Motivace žáků ZŠ a SŠ pro vzdělávání v technických oborech

2. Seznámení s úlohou, úkoly Úloha umožňuje zjistit závislost odporu rezistoru a termistoru na teplotě a výsledné charakteristiky obou prvků porovnat. Úkoly pro žáky ZŠ: 1. Změřit závislost odporu termistoru na teplotě v rozsahu 0 ̊C až 60 ̊C. 2. Změřit závislost odporu rezistoru na teplotě v rozsahu 0 ̊C až 60 ̊C. 3. Sestrojit graf závislosti odporu rezistoru a termistoru na teplotě. Obě závislosti vynést do jednoho grafu. Projekt CZ.1.07/1.1.16/01.0030 Motivace žáků ZŠ a SŠ pro vzdělávání v technických oborech

3. Postup zpracování úlohy: 1. Úkol - Měření závislost odporu termistoru na teplotě v rozsahu 0 ̊C až 60 ̊C. Použít zapojení podle schéma obr.1. Obr.1: Schéma měření rezistoru (zdroj: autor) Modul ohmmetr připojíme do kanálu A, modul teploměr do kanálu B. Projekt CZ.1.07/1.1.16/01.0030 Motivace žáků ZŠ a SŠ pro vzdělávání v technických oborech

Po 1 minutě odečítáme a zapisujeme velikost měřených veličin. Teploměr zasuneme do pouzdra termistoru. Parametry měření – měřicí rozsah ohmmetru je1kΩ, frekvence vzorkování=300Hz, čas=10s, opakovat měření. Zobrazení tří panelů: odpor v digitálním zobrazení, teplota v digitálním zobrazení, závislost odporu na teplotě. Zapneme stabilizovaný zdroj napětí, rozsah U1=12V pro žhavicí rezistory. Měření provádíme po dobu 20 minut. Po 1 minutě odečítáme a zapisujeme velikost měřených veličin. 2. Úkol – měření závislost odporu rezistoru na teplotě v rozsahu 0 ̊C až 60 ̊C Použít zapojení podle schéma obr.2. Obr.2: Schéma měření rezistoru (zdroj: autor) Projekt CZ.1.07/1.1.16/01.0030 Motivace žáků ZŠ a SŠ pro vzdělávání v technických oborech

Modul ohmmetr připojíme do kanálu A, modul teploměr do kanálu B. Teploměr zasuneme do pouzdra rezistoru. Parametry měření – měřicí rozsah ohmmetru je1kΩ, frekvence vzorkování=300Hz, čas=10s, opakovat měření. Zobrazení tří panelů: odpor v digitálním zobrazení, teplota v digitálním zobrazení, závislost odporu na teplotě. Zapneme stabilizovaný zdroj napětí, rozsah U1=12V pro žhavicí rezistory. Měření provádíme po dobu 20 minut. Po 1 minutě odečítáme a zapisujeme velikost měřených veličin. Projekt CZ.1.07/1.1.16/01.0030 Motivace žáků ZŠ a SŠ pro vzdělávání v technických oborech

Obr.3: Náhledy obrazovek ISES (zdroj: autor) Projekt CZ.1.07/1.1.16/01.0030 Motivace žáků ZŠ a SŠ pro vzdělávání v technických oborech

závislosti vynést do jednoho grafu. 3). Sestrojení grafické závislosti odporu rezistoru a termistoru na teplotě. Obě závislosti vynést do jednoho grafu. (zdroj: autor) Projekt CZ.1.07/1.1.16/01.0030 Motivace žáků ZŠ a SŠ pro vzdělávání v technických oborech

Žáci SŠ 1. Teorie úlohy Rezistor řadíme k základním elektronickým součástkám, jejichž charakteristickou vlastností je elektrický odpor. Odpor nezávisí na obvodových veličinách ani na teplotě rezistoru. Elektrický odpor rezistoru je konstantní. Termistor řadíme k součástkám, jejichž činnost je založena na vlastnostech polovodičů. Charakteristickou vlastností termistoru je elektrický odpor. Elektrický odpor termistoru závisí na teplotě. Druhy termistorů jsou - PTC, u kterých s rostoucí teplotou odpor roste - NTC, u kterých s rostoucí teplotou odpor klesá. Měřit budeme termistor NTC. Projekt CZ.1.07/1.1.16/01.0030 Motivace žáků ZŠ a SŠ pro vzdělávání v technických oborech

2. Seznámení s úlohou, úkoly Úloha umožňuje změřit závislost proudu rezistorem a termistorem na teplotě při zadaném napětí. Změřené charakteristiky obou prvků umožňuje porovnat v grafickém zobrazení. Úkoly pro žáky SŠ: 1. Změřit závislost proudu termistorem na teplotě při zadaném napětí. 2. Změřit závislost proudu rezistorem na teplotě při zadaném napětí. 3. Sestrojit graf závislosti proudu rezistorem a termistorem na teplotě. Obě závislosti vynést do jednoho grafu. Projekt CZ.1.07/1.1.16/01.0030 Motivace žáků ZŠ a SŠ pro vzdělávání v technických oborech

3. Postup zpracování úlohy: 1. Úkol - Měření závislosti proudu termistorem na teplotě při zadaném napětí. Použít zapojení podle schéma obr.4. Obr.4: Schéma měření termistoru (zdroj: autor) K měření využijeme stabilizovaný zdroj, multimeter, termistor na propojovacím poli, spojovací vodiče, systém ISES, modul ampérmetr, modul teploměr. Modul ampérmetr zasuneme do kanálu A, modul teploměr do kanálu B. Pracoviště zapojíme podle schématu. Teploměr zasuneme do pouzdra termistoru. Projekt CZ.1.07/1.1.16/01.0030 Motivace žáků ZŠ a SŠ pro vzdělávání v technických oborech

Parametry měření – měřicí rozsah ampérmetru 0,1A, frekvence vzorkování=300Hz, čas=10s, opakovat měření. Zobrazení tří panelů: proud v digitálním zobrazení, teploměr v digitálním zobrazení, proud v závislosti na teplotě. K rezistorům určeným k ohřevu termistoru připojíme napětí U1=12V, k měřenému termistoru připojíme napětí U2=3V. Na termistoru nastavíme regulačním prvkem napětí U=1V. Měření provádíme po dobu 20 minut, po 1 minutě odečítáme a zapisujeme velikost měřených veličin. Projekt CZ.1.07/1.1.16/01.0030 Motivace žáků ZŠ a SŠ pro vzdělávání v technických oborech

2. Úkol - Měření závislosti proudu rezistorem na teplotě při zadaném napětí. Použít zapojení podle schéma obr.5. Obr.5: Schéma měření termistoru (zdroj: autor) K měření využijeme stabilizovaný zdroj, multimeter, rezistor na propojovacím poli, spojovací vodiče, systém ISES, modul ampérmetr, modul teploměr. Modul ampérmetr zasuneme do kanálu A, modul teploměr do kanálu B. Pracoviště zapojíme podle schématu. Teploměr zasuneme do pouzdra rezistoru. Projekt CZ.1.07/1.1.16/01.0030 Motivace žáků ZŠ a SŠ pro vzdělávání v technických oborech

Parametry měření – měřicí rozsah ampérmetru 0,1A, frekvence vzorkování=300Hz, čas=10s, opakovat měření. Zobrazení tří panelů: proud v digitálním zobrazení, teploměr v digitálním zobrazení, proud v závislosti na teplotě. K rezistorům určeným k ohřevu měřeného rezistoru připojíme napětí U1=12V, k měřenému rezistoru připojíme napětí U2=3V. Na rezistoru nastavíme napětí U=1V. Měření provádíme po dobu 20 minut, po 1 minutě odečítáme a zapisujeme velikost měřených veličin. Projekt CZ.1.07/1.1.16/01.0030 Motivace žáků ZŠ a SŠ pro vzdělávání v technických oborech

Obr.6: Náhledy obrazovek ISES (zdroj: autor) Projekt CZ.1.07/1.1.16/01.0030 Motivace žáků ZŠ a SŠ pro vzdělávání v technických oborech

3. Úkol - Sestrojit graf závislosti proudu rezistorem a termistorem na teplotě. Obě závislosti vynést do jednoho grafu. (zdroj: autor) Projekt CZ.1.07/1.1.16/01.0030 Motivace žáků ZŠ a SŠ pro vzdělávání v technických oborech