Regulacija napona na žarulji potenciometarskim spojem  

ZADAVANJE PARAMETARA

U    V 

KLIZNI OTPORNIK(potenciometar)
   R ohm 

 Inazivno     A


ŽARULJA
Pž   W 

POLOŽAJ KLIZNIKA



 


Za regulaciju napona na žarulji (trošilu) može se koristiti tzv. potenciometarski spoj, koji je prikazan na slici. Trošilo, u ovom slučaju žarulja, ima nazivnu snagu i napon. Razmatramo žarulju koja je predviđena za napon od 6 V. Nazivnu snagu žarulje (u početku 6W),možete promijeniti. Napon izvora, otpor potenciometra (ukupan otpor kliznog otpornika Rp) i nazivnu struju (Inazivno) potenciometra možete također mijenjati. Promjene podataka se mogu vršiti  upisivanjem podatka u numeričko polje (koristiti decimalnu točku) i klikom na tipku PROMIJENI. Položaj kliznika je u početku sasvim na donjem kraju.

Duljina (ukupan otpor!) promjenjivog otpornika podijeljena je u 100 dijelova. Kliznik možete pomicati  pomicanjem slidera.(na kraju trake slidera naznačen je broj dijelova pomaka npr. 50 znači da je na polovici).

U ovoj simulaciji koristimo klasičnu sijalicu tj.žarulju  sa žarnom niti koja  počinje vidljivo "žariti" kod napona cca1 V. Žarulja  svijetli  punom sjajem ako je napon veći od 5,5 V, a može podnijeti napon do 6,5 V. Dobije li veći napon žarulja će "pregorjeti". Noviji tipovi sijalica imaju napon paljenja. U ovoj simulaciji nakon što žarulja pregori nema nikakve štete. Dovoljno je kliknuti na tipku POČETAK i žarulja je opet tu (u stvarnosti je drugačije!!!).

Poznavajući osnovne zakone strujnih krugova možete "proračunati ovaj spoj i tako odabrati (dimenzionirati) sastavne elemente koji će osigurati pravilan rad.

U praktičnoj elektrotehnici uvijek treba voditi računa o nazivnim (maksimalno dozvoljenim) veličinama struje, napona i snage na elementima. . Kroz gornji dio kliznog  otpornika prolazi veća struja (na klizniku se struja grana). Ta struja (u gornjem dijelu potenciometra) ne smije biti veća od nazivne. Ako se dogodi takav slučaj u ovoj simulaciji možete primjetiti da se struja (I2) ispisuje crveno. . U stvarnosti ne smijemo dopustiti takvo stanje. (otpornik se pregrijava ) Potrebno je  odabrati druge parametre spoja (npr. drugi "jači" klizni otpornik tj. onaj koji je predviđen za veću nazivnu struju).

Strujni krug valja razmotriti i sa energetskog aspekta. U ovom slučaju korisna je energija koju prima žarulja. Dio energije se u ovom spoju gubi na kliznom otporniku. Odnos korisne i ukupne energije nazivamo korisnost (faktor iskorištenja). Sa tog aspekta regulacija pomoću potenciometra   nije prikladna.

Zainteresirani čitatelj neka ovdje pogleda graf ovisnosti napona na trošilu (žarulji) o položaju kliznika za Rp=20 oma Rž=7 oma U=10 V. Plavi pravac predstavlja promjenu napona kada je otpor trosila beskonačan (odspojeno). Crvena krivulja predstavlja graf promjene napona uz zadane podatke. Odstupanje od pravca ovisi o odnosu Rp/Rt. Napišite i istražite funkciju Utrosila u ovisnosto o položaju kliznika.

I.Felja 2015