Téma v učebnici:

Kirchhoffove zákony

 

Jav alebo pojem:

zachovanie elektrického náboja

sériové a paralelné zapojenie rezistorov

 

Pomôcky:

špendlíky, polystyrén, 4,5V batéria, štyri LED, tri 200Ω a tri 1kΩ rezistory, vodiče

 

Činnosť:

Na jednoduchú demonštráciu Kirchhoffových zákonov použijeme najskôr kombinácie rezistorov a tie nahradíme kombináciou diód.

Pri sériovom zapojení rezistorov postupne pripojíme k dióde do série jeden, dva a tri 200Ω rezistory. Dióda svieti stále slabšie, pretože prúd prechádzajúci diódou (napätie na dióde) sa zmenšuje. Prúd sa zmenšuje, lebo výsledný odpor sériového zapojenia je väčší, ako sú jednotlivé odpory.

Pri druhom Kirchhoffovom zákone postupne pripojíme ku 200Ω rezistoru jednu, dve a tri diódy. S rastúcim počtom diód ich sa ich svit zmenšuje (tri diódy už nesvietia), lebo sa prúd nimi prechádzajúci zmenšuje. Svit jednotlivých zapojených diód rovnaký, lebo nimi prechádza rovnaký prúd a teda sú na nich rovnaké napätia. Napätie na jednotlivých diódach sa zmenšuje, lebo elektromotorické napätie batérie sa rovná súčtu napäťových úbytkov na rezistore, vnútornom odpore batérie a diódach.

Pri paralelnej kombinácii rezistorov najskôr k dióde pripojíme 1kΩ rezistor a k nemu postupne pripájame paralelne ďalšie dva 1kΩ rezistory. Dióda svieti stále jasnejšie, pretože prúd rastie. Prúd rastie, lebo výsledný odpor paralelného zapojenia je menší, ako sú jednotlivé odpory.

Pri prvom Kirchhoffovom zákone najskôr pripojíme ku 200Ω rezistoru a dióde jednu diódu a k nej postupne pripojíme paralelne dve diódy. Svit paralelných diód je rovnaký (s rastúcim počtom diód slabne). Svit diódy, ktorá je k nim pripojená do série, je najsilnejší (s rastúcim počtom diód silnie).

Poznámka:

Obvody pre Kirchhoffove zákony môžeme aj zjednodušiť a skombinovať dohromady.