Pre začiatočníkov: Oneskorený vypínač

Zápisník experimentátora

Nadviažeme na predchádzajúci článok o NPN tranzistoroch. V ňom sme sa naučili, že zosilňujúci činiteľ tranzistora spôsobuje to, že veľmi malý prúd cez bázu tranzistora vytvára omnoho väčší prúd medzi kolektorom a emitorom. Pridaním kondenzátora do elektrického obvodu môžeme tento obvod zmeniť na oneskorený vypínač.

Obvod na obrázku má doplnený kondenzátor C1 s hodnotou 100 μF. Kondenzátor slúži ako zásobáreň energie. Rýchlo sa nabije pri stlačení tlačidla a pri pustení tlačidla zásobuje prúdom bázu tranzistora. Pretože v báze tranzistora máme rezistor R1 s veľkou hodnotou, bude trvať niekoľko sekúnd, pokiaľ prúd cez bázu tranzistora klesne na tak malú hodnotu, že to nebude stačiť na rozsvietenie LED diódy. Pretože som použil modrú LED, bude svietiť pomerne dlho. Ak použijete napríklad LED červenej farby, bude LED svietiť omnoho kratšie.

Zoznam súčiastok

Potrebujeme tieto súčiastky.

  • Breadboard {linkBreadboard}
  • Zdroj napätia {linkPowerSupply}
  • Rezistor 1k, 120k {linkR}
  • Kondenzátor 100u {linkC}
  • LED dióda {linkLED}
  • NPN Tranzistor BC547B {linkTransistor}
  • Mikrospínač {linkButton}
  • Prepojovacie vodiče
  • Arduino {linkArduino}

Na obrázku sú všetky súčiastky zapojené podľa schémy. LED dióda svieti, pretože som tesne pred fotografovaním stlačil tlačidlo a kondenzátor je dostatočne nabitý.

RC časová konštanta

V elektrickom obvode je možné vypočítať, ako dlho bude trvať, kým sa kondenzátor cez rezistor vybije. Vzorec je jednoduchý.

τ = R x C

V skutočnosti to ale nie je úplné vybitie, ale je to vybitie na 36,8 % pôvodného napätia. V tomto prípade by mal byť výsledok 12 s. Ale ako som už písal, LED bude svietiť dlhšie, len jej jas už nebude taký intenzívny, pretože ňou bude pretekať čoraz menší prúd.

Arduino

Na vizualizáciu napätia na kondenzátore môžete opäť využiť Arduino. Použijete kód z predchádzajúceho článku a merať budete na budete medzi súčiastkami C1 a R1. Mali by ste získať peknú krivku s priebehom vybíjania kondenzátore cez rezistor.

Zdrojový kód

Zdrojový kód sa nachádza na serveri GitHub.


21.07.2019


Menu