Контроль температурного режиму у приміщенні

Складаємо простий прилад, який здатний вмикати двигун постійного струму (вентилятор), якщо у приміщенні спекотно та вимикати його, якщо у приміщенні зберігається комфортна температура.

Обладнання та матеріали:

Компоненти Амперії:

Power supply unit

джерело струму

DC motor

двигунпостійного струму

Illustration

термістор

NPN transistor

транзистори NPN-типу(2 шт.)

wires

з’єднувальні провідники

Для проведення демонстраційного досліду потрібно використати два транзистори, але оскільки в набір Amperia транзистор NPN-типу входить лише один — додатковий елемент можна використати з іншого набору.

Додаткове обладнання:

резистор на 1 кОм

Переконуємося, що:

 транзистори є основними елементами сучасної електроніки, їх, зазвичай, застосовують в підсилювачах і логічних електронних схемах, а також в інших схемах, у яких потрібно малими вхідними напругою чи струмом керувати суттєво більшими вихідними напругою та струмом; терморезистори або термістори — напівпровідникові прилади, чий опір суттєво сильніше залежить від температури, ніж опір звичайних провідників. Завдяки цьому їх можна використовувати у схемах, які мають певним чином реагувати на зміну температури довкілля; поєднання термістора, транзисторів та двигуна постійного струму в одній схемі дозволяє скласти прилад, який, у відповідь на зміну температури термістора, буде вмикати чи вимикати двигун (вентилятор).

Хід досліду:

1. Беремо необхідне для проведення досліду обладнання. Дослід проводимо за умов звичайної кімнатної температури.2. Складаємо електричне коло за схемою:

circuit

3. Вмикаємо блок живлення та встановлюємо на ньому постійний струм з вихідною напругою 5 В. Звертаємо увагу, що мотор не працює. Також звертаємо увагу, що джерело живлення показує відсутність струму у схемі.4. Накриємо великим пальцем термістор і нагріємо його до температури тіла людини (щоб наочно побачити процес нагрівання термістора, можна використати мультиметр та температурний сенсор, як описано у досліді "Визначення опору резистора та термістора під час нагрівання").Звертаємо увагу, як поступово блок живлення починає фіксувати струм у схемі. Коли сила струму досягне позначки 60—70 мА — увімкнеться двигун, який виконує роль вентилятора. Вентилятор створює рух повітря у приміщенні та сприяє охолодженню приладу, за температурою якого ми стежимо, використовуючи термістор. 5. Заберемо палець з термістора та спостерігаємо, як зі зменшенням його температури сила струму у схемі зменшується. Для того, щоб пришвидшити процес охолодження термістора — подуємо на нього (як би це робив вентилятор). У певний момент двигун вимкнеться, а джерело живлення покаже відсутність струму у схемі (якщо у вашому випадку дослід не проходить так, як описано, варто поекспериментувати з номіналом резистора, який використовується у схемі. Збільшуючи/зменшуючи його опір можна змістити температурний діапазон термістора таким чином, щоб за будь-яких температурних умов дослід виконувався правильно).

Висновок:

Під час виконання досліду ми склали простий прилад, який здатний вмикати двигун постійного струму (вентилятор), якщо у приміщенні спекотно та навпаки вимикати його, якщо у приміщенні зберігається комфортна температура.