Artykuł zawiera opis techniczny aproksymacji pierwiastkowej charakterystyki natężenia prądu elektrycznego płynącego przez włókno wolframowe żarówki w funkcji spadku napięcia, opis techniczny aproksymacji pierwiastkowej charakterystyki oporu elektrycznego włókna wolframowego żarówki w funkcji spadku napięcia a także opis techniczny aproksymacji potęgowej charakterystyki mocy elektrycznej wydzielanej na włóknie wolframowym żarówki w funkcji spadku napięcia. Obydwie operacje matematyczne pozwalają na wyznaczenie formuł umożliwiających obliczanie parametrów w danych punktach pracy na podstawie wyników pomiarów. Żarówki z włóknem wolframowym podłączone do sieci zasilającej szeregowo z obciążeniem umożliwiają zabezpieczenie badanego układu elektronicznego przed uszkodzeniem, jakie może wystąpić np. na skutek nieprawidłowego montażu elementów elektronicznych.
Wprowadzenie
Żarówki z włóknem wolframowym charakteryzują się oporem włókna zmieniającym się w zależności od jego temperatury. Posiadają one zatem nieliniową charakterystykę napięciowo-prądową. Opór włókna wolframowego żarówek w temperaturze pokojowej przyjmuje wartości około dziesięciokrotnie niższe od oporu tego samego włókna wolframowego żarówek rozgrzanego pod wpływem pracy żarówki z mocą znamionową. To zjawisko fizyczne wykorzystywane jest do zabezpieczania przed uszkodzeniem układów elektronicznych zasilanych bezpośrednio z sieci.
W celu wykreślenia charakterystyk napięciowo-prądowych żarówek z włóknem wolframowym posłużono się autotransformatorem laboratoryjnym regulacyjnym „WAREL” typu: TaR 0,63 kVA, miliamperomierzem prądu przemiennego a także woltomierzem napięcia przemiennego. Parametry żarówek zmierzono metodą techniczną, tzn. „punkt po punkcie”. Badaniu poddano żarówki o mocach znamionowych: 10 W, 15 W, 25 W, 40 W, 60 W, 75 W, 100 W, 150 W oraz 200 W. Wyniki pomiarów wpisano do tabeli arkusza kalkulacyjnego Microsoft Excel w celu wygenerowania wykresów.
Wyniki pomiarów
Na podstawie otrzymanych wyników pomiarów wyznaczono wartości oporu elektrycznego włókna wolframowego żarówek, korzystając z prawa Ohma.
Na podstawie otrzymanych wyników pomiarów wyznaczono wartości mocy wydzielanej na włóknie wolframowym żarówek, korzystając z prawa Joule’a-Lenza.
Magister inżynier Tomasz Łysek jest absolwentem Politechniki Poznańskiej. Na co dzień mieszka i pracuje we Wrześni jako elektronik. Jego zainteresowania naukowe koncentrują się na projektowaniu, konstrukcji i montażu układów elektronicznych, takich jak wzmacniacze lampowe, wzmacniacze tranzystorowe, filtry elektryczne, odbiorniki radiowe, generatory i wobulatory. W wolnym czasie zajmuje się renowacją polskich i radzieckich urządzeń elektronicznych wyprodukowanych w czasach socjalistycznych.