Termostat

Hlavní součástí termostatu je bimetalový pásek. Ten, jak název napovídá, je složen ze dvou různých kovů. Každý je z jedné strany pásku (viz obr. 1) a má jinou teplotní roztažnost. Díky tomu, že se kov na jedné straně pásku prodlužuje více než kov na druhé straně, začne se pásek prohýbat. Při zapnutí žehličky tedy musí být pásek v poloze, ve které uzavírá obvod, aby jím mohl procházet elektrický proud. To znamená, že pásek netlačí na kolíček, který kontakty oddaluje a ty jsou tak díky pružnému plíšku drženy u sebe. Po zahřátí desky se od ní zahřeje i pásek, který se prohne a zatlačí na kolíček. Ten odtlačí kontakty a obvod se tak přeruší. Při chladnutí se pásek vrací do původní polohy a obvod se zase uzavírá. Takto se udržuje přibližně stálá teplota.

Obr. 1 - Bimetalový pásek (modře znázorněný kov má větší teplotní roztažnost než kov znázorněný oranžově, proto se při zvýšení teploty pásek takto prohne)

Bimetalový pásek si můžete snadno vyrobit i doma - stačí použít dva pásky z různých kovů a spojit je, např. snýtováním. Aby byla citlivost pásku větší, je dobré použít pásky co nejtenčí, protože pak se snáze ohýbají. Je také výhodné, aby byl pásek co nejdelší, neboť potom je jeho prohnutí větší. Pásek stačí upevnit například do svěráku a označit, kam míří jeho konec. Po zahřátí plíšku plamenem kahanu se bimetal znatelně vychýlí z původního směru (viz obr. 2).

Obr. 2 - Bimetalový pásek z mědi a oceli (A - před zahřátím; B - ohřátý)

Aby bimetalový pásek v žehličce přerušoval obvod při různých teplotách, jsou k sobě kontakty tlačeny pomocí plíšku. Podle toho, jak otočíme vypínačem, šroub prohne plíšek, který pak přidržuje kontakty různou silou (viz obr. 3). Teplota žehlící desky tedy kolísá kolem nastavené teploty.

Obr. 3 - Termostat

Kolísání teploty si můžeme proměřit. Použijeme k tomu digitální teploměr, jehož čidlo připevníme například drátem k žehlicí desce. Žehličku nastavíme na nějakou teplotu. Já ji nastavila na nejvyšší teplotu, která odpovídá lnu. Teplotu jsem nechala zaznamenávat každých 5 sekund. Záznam toho, jak se teplota proměňovala, je vynesen do grafu (viz graf 1). Teplota žehličky se pohybovala kolem průměrné teploty, která byla 205 °C. Teplota se vyšplhala až na 227 °C, nejnižší teplota naopak byla 188 °C. Při měření si můžete všimnout, že teplota žehlící plochy nezačíná klesat okamžitě po vypnutí termostatu, projeví se značná setrvačnost. Teplota ještě nějakou dobu roste a pak teprve začne pomalu klesat. Můžeme si také všimnout, že potom, co se žehlička prohřeje, se zapíná na kratší dobu.

Graf 1 - Kolísání teploty žehličky (měřeno přístojem Metex Me22T)