Preskočiť na obsah
atlas.

Graf závislosti prúdu od napätia

Prečo sa prúd žiarovky nezdvojnásobí, keď zdvojnásobíš napätie?

Čo sa naučíš

  • Prečítam odpor ako prevrátenú smernicu priamky.
  • Odliším lineárny rezistor od modelu žiarovky.

Experiment

Graf I–U ohmického rezistora je priamka cez začiatok. Smernica je 1/R. Žiarovka má R = R0(1 + kP), preto prúd nerastie úmerne a krivka sa ohýba.

Načítavam simuláciu…

Vyskúšaj

Leží bod 12 V na priamke rezistora 4 Ω?

Prečítať prúd 3 A v režime grafu.

  1. Vyber graf prúdu a napätia.
  2. Nastav 12 V a 4 Ω.
  3. Porovnaj bod s priamkou.
Aký prúd patrí k 12 V?

Prúd je 3 A.

Overenie pochopenia

Na priamke rezistora stúpne prúd z 0 na 2 A, keď napätie stúpne z 0 na 8 V. Aký je odpor?

Ω

Graf modelu žiarovky:

Vysvetlenie

Pri režime grafu ležia body na priamke. Prepnutie na žiarovku tú priamku ohne: pri vyššom napätí rastie prúd pomalšie, lebo horúce vlákno má väčší odpor.

Ak R nezávisí od U, je I priamo úmerné U. Smernica priamky je 1/R, nie R. Väčší odpor dáva plochejšiu priamku. Žiarovka nie je ohmická. Model R = 4·(1 + 0,02·P) je školská dohoda, nie údaj žiarovky z obchodu. Preto pri polovičnom napätí netečie presne polovičný prúd.

Pojmy

Lineárny graf
Priamka. Patrí ohmickému rezistoru.
Smernica
Podiel zmeny prúdu a zmeny napätia, teda 1/R.

Príklad

Rezistor 4 Ω má pri 0 V prúd 0 A, pri 8 V prúd 2 A a pri 12 V prúd 3 A. Body sedia na jednej priamke.

Čo sa často mýli

  • Strmší graf neznamená väčší odpor. Znamená väčší prúd pri tom istom napätí.
  • Ohyb žiarovky nie je chyba merania.

Čo model zjednodušuje

Konštanty žiarovky sú zvolené pre čitateľný graf. Skutočné vlákno treba merať, nie odpisovať z tohto k.

Vzorce

Smernica grafu

ΔIΔU=1R\frac{\Delta I}{\Delta U} = \frac{1}{R}

Pri ohmickom rezistore je smernica prevrátená hodnota odporu.

\Delta I
zmena prúdu, A
\Delta U
zmena napätia, V
R
odpor, Ω

Kedy platí: Len keď je graf priamka cez začiatok. Pre žiarovku smernica nie je stála.

Súvisiace lekcie