FIZYKA

Wyznaczanie charakterystyk fotokomórki.

Łukasz Piętowski

Inżynieria Bezpieczeństwa

Grupa 3

Wstęp.

Fotokomórka jest to lampa próżniowa, która ma dwie elektrody; jedną elektrodą jest zwykle warstwa metalu, naparowana na wewnętrzną stronę szklanej bańki próżniowej - katoda, drugą elektrodą jest wygięty pręt metalowy znajdujący się wewnątrz lampy - anoda. Nieoświetlona fotokomórka nie przewodzi prądu, prąd może się jednak pojawić jeżeli katoda zostanie oświetlona.

Fotokomórka działa w ten sposób, że element światłoczuły fotokomórki zmienia oporność pod wpływem światła (nie zamienia światła na prąd), więc zmienia się natężenie prądu płynącego w jej obwodzie.

Wyznaczanie charakterystyk fotokomórki.

W tym ćwiczeniu należało zrealizować obwód, jak pokazano na schemacie poniżej.

Doświadczenie 1.

Przy ustalonym napięciu żarówki Uż 220V i odległości d = 50 cm, notujemy wskazania mikroamperomierza zmieniając napięcie fotokomórki Uf w zakresie 0 – 75V co 5V.

Zmiany natężenia prądu zanotowane zostały w Tabeli 1.

Doświadczenie 2.

Przy ustalonym napięciu fotokomórki Uf = 60V i odległości d = 50 cm notujemy wskazania mierników zmieniając napięcie żarówki Uż w zakresie 50V – 220V co 5V.

Zmiany natężenia prądu oraz mocy żarówki zapisane zostały w Tabeli 2.

Tabela 1.

LP.	Napięcie Uf [V]	Natężenie prądu [uA]
1	0	0,02
2	5	0,031
3	10	0,04
4	15	0,042
5	20	0,046
6	25	0,055
7	30	0,064
8	35	0,070
9	40	0,079
10	45	0,086
11	50	0,096
12	55	0,112
13	60	0,120
14	65	0,134
15	70	0,148
16	75	0,156

Tabela 2.

Lp.	Napięcie Uż [V]	Natężenie prądu [uA]	Moc żarówki P [W]	Lp.	Napięcie Uż [V]	Natężenie prądu [uA]	Moc żarówki P [W]
1	50	0,0001	2	19	140	0,033	14
2	55	0,002	2	20	145	0,036	14
3	60	0,003	3	21	150	0,039	15
4	65	0,003	3	22	155	0,042	16
5	70	0,003	3	23	160	0,048	17
6	75	0,005	4	24	165	0,055	18
7	80	0,006	5	25	170	0,057	19
8	85	0,007	6	26	175	0,064	20
9	90	0,008	6	27	180	0,069	21
10	95	0,010	7	28	185	0,073	22
11	100	0,012	8	29	190	0,077	23
12	105	0,013	9	30	195	0,085	24
13	110	0,016	9	31	200	0,090	25
14	115	0,018	10	32	205	0,093	25
15	120	0,022	11	33	210	0,098	27
16	125	0,024	12	34	215	0,104	28
17	130	0,026	12	35	220	0,12	29
18	135	0,029	13

Wykres zależności natężenie prądu fotokomórki od napięcia fotokomórki.

Wykres zależności natężenia prądu fotokomórki od napięcia żarówki Uż.

Wykres zależności natężenia prądu fotokomórki od mocy żarówki

Wnioski.

Po wykonaniu doświadczeń, można stwierdzić, że natężenie prądu zmienia swoją wartość wraz ze zmianą napięcia fotokomórki. Można również stwierdzić, że zmieniając napięcie żarówki, zmianie ulega natężenie prądu fotokomórki, a zmieniając te natężenie można zaobserwować wzrost mocy żarówki.