26. Meranie voltampérovej charakteristiky rezistora, žiarovky a LED

Cieľ merania (inšpirované Adamom Fabrim z Adlerky)

Cieľom laboratórneho cvičenia je:

• naučiť sa merať napätie a elektrický prúd
• zostaviť jednoduchý elektrický obvod
• zmerať voltampérovú charakteristiku (VA charakteristiku)
• porovnať správanie:
  • rezistora
  • žiarovky
  • LED diódy

Na základe meraní zostrojíte graf závislosti prúdu od napätia a vyhodnotíte výsledky.

---

Teoretický úvod

Elektrický prúd v obvode závisí od napätia a odporu vodiča.

Tento vzťah popisuje Ohmov zákon:$$I = \frac{U}{R}$$I=RU​

kde:

• I – elektrický prúd (A)
• U – elektrické napätie (V)
• R – elektrický odpor (Ω)

Pri rezistore je závislosť prúdu od napätia lineárna.

Pri žiarovke sa odpor vlákna mení s teplotou, preto charakteristika nie je lineárna.

Pri LED dióde prúd začne tiecť až po dosiahnutí určitého napätia.

---

Pomôcky

Pri meraní použijeme:

• laboratórny zdroj napätia
• digitálny multimeter
• analógový merací prístroj (avometer)
• rezistor
• žiarovku
• LED diódu
• spojovacie vodiče
• nepájivé pole alebo merací panel

---

Schéma zapojenia

Elektrický obvod musí obsahovať:

• zdroj napätia
• meraný prvok (rezistor / žiarovka / LED)
• ampérmeter zapojený do série
• voltmeter zapojený paralelne

Žiak má do protokolu zakresliť schému zapojenia.

---

Postup merania

1. Zostavte elektrický obvod podľa schémy.
2. Nastavte najnižšie napätie zdroja.
3. Zmerajte elektrický prúd prechádzajúci rezistorom.
4. Zmerajte napätie na rezistore.
5. Postupne zvyšujte napätie zdroja.
6. Pre každé nastavenie odmerajte:
   • napätie
   • prúd
7. Meranie vykonajte pre:
   • rezistor
   • žiarovku
   • LED diódu.

Pri meraní používajte rôzne rozsahy meracieho prístroja a porovnajte výsledky.

---

Tabuľka merania

Do protokolu zapíšte namerané hodnoty.

Meranie	Napätie U (V)	Prúd I (mA)
1
2
3
4
5
6

Tabuľku vyplňte osobitne pre:

• rezistor
• žiarovku
• LED diódu

---

Graf merania

Z nameraných hodnôt zostrojte graf:

Voltampérová charakteristika

Na osi:

• vodorovná os (x) → napätie U
• zvislá os (y) → prúd I

Vytvorte samostatný graf pre:

• rezistor
• žiarovku
• LED diódu

---

Vyhodnotenie merania

V protokole odpovedzte na otázky:

1. Aký je priebeh VA charakteristiky rezistora?
2. Prečo sa charakteristika žiarovky líši od rezistora?
3. Prečo LED dióda začne viesť prúd až pri určitom napätí?
4. Ktorý merací prístroj bol presnejší?
5. Ako sa menila presnosť pri rôznych rozsahoch merania?

---

Záver

V závere protokolu stručne zhodnoťte:

• priebeh merania
• presnosť merania
• rozdiely medzi jednotlivými prvkami

Uveďte, čo ste sa pri meraní naučili.

---

Úloha pre žiakov

Vypracujte laboratórny protokol, ktorý musí obsahovať:

1. názov merania
2. cieľ merania
3. teoretický úvod
4. schému zapojenia
5. tabuľku merania
6. graf VA charakteristiky
7. odpovede na otázky
8. záver

---

💡 Metodická poznámka pre učiteľa

Táto hodina rozvíja:

• prácu s meracími prístrojmi
• pochopenie Ohmovho zákona
• grafické vyhodnocovanie meraní
• správnu štruktúru laboratórneho protokolu

Šablóna protokolu vo Word …