P íklady k procvi ení znalostí na písemnou ást bakalá ské státní zkoušky. Elektrické obvody:

HTML
DOWNLOAD

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "P íklady k procvi ení znalostí na písemnou ást bakalá ské státní zkoušky. Elektrické obvody:"

Jindřiška Hájková
před 6 lety
Počet zobrazení:

1 P íkldy k procvi ení znlostí n písemno ást klá ské státní zkošky Elektrické ovody: 1. Stnovte st ední efektivní hodnot prod, jehož sový pr h je n orázk: 2. Stnovte st ední efektivní hodnot np tí o mplitd 100V, sm rn ného jednocestným sm r ov em. 3. V tví ovod protéká prod π i = 8sin ωt + p i np tí π = 120 sin ωt. Stnovte 6 6 inný jlový výkon. Z i 4. Stnovte inný jlový výkon v tve podle orázk, jestliže = 20 2 sin ( 618t + 80 ) V i = 2 2 sin ( 618t + 50 ). i, 5. V ovod podle orázk je Z = + jx, p i emž = X; ylo zm eno np tí U = 100 V prod I = 1 (efektivní hodnoty). Stnovte inný výkon zdroje. Z Z 1 100V V P íkldy k procvi ení znlostí n písemno ást klá ské státní zkošky 1/11

2 6. Z dných údj mpérmetr voltmetr v ovod podle orázk stnovte hodnot odpor inný výkon zdroje P, jestliže ω = V 200V 7. Stnovte inný výkon dodávný zdrojem do ovod. 8 =10 Ω Prvky ovod mjí tyto hodnoty: = 100, = 1H, = 1µ F. Stnovte inný výkon dodávný zdrojem do ovod, jestliže komplexní efektivní hodnot prod je I = ( 6 j8). I 9. Stnovte efektivní hodnot prod I. I =? P i jké úhlové frekvenci ω protéká v tví ovod podle orázk prod I = 1 (ef. hodnot)? = 100 Ω = 2 H = 50 µ F I = 1 0( t ) = 141 sin ωt P íkldy k procvi ení znlostí n písemno ást klá ské státní zkošky 2/11

3 11. Pro ovod podle orázk npište rovnice pro ešení metodo smy kových prod. 12. Pro ovod podle orázk zpište rovnice ešící ovod metodo zlových np tí. 13. Pro ovod podle or. ) stnovte s žitím Théveninovy v ty hodnoty ekvivlentního ovod (tj. U 0 e, e, or. ). 2 e e B B or. ) or. ) 14. Pro ovod podle or. ) stnovte s žitím Théveninovy v ty hodnoty prvk ekvivlentního ovod (tj. U 0 e, Z e, or. ). Z 1 Z 3 I =? Z e Z 4 Z 2 Z 4 e B or. ) or. ) B P íkldy k procvi ení znlostí n písemno ást klá ské státní zkošky 3/11

4 15. Stnovte údj mpérmetr, jestliže ( t) sin1000 V I =? 10 Ω =. 0 t 0( t) 100 µ F 16. Stnovte pr h np tí ( t) n v tvi podle orázk, jestliže ( t) = sin100 t V, = 100, = 300 F. ( t) (t) =? 17. Np tí prod n v tvi ovod se v závislosti n se m ní periodicky podle vzth : t = 80 2 sin t sin 3ω t 20 V, ( ) ( ) ( ) ( t) = 40 2 sin( ω t + 75 ) sin( 3ω t + 40 ). i Stnovte inný výkon v tve. ω. 18. Np tí prod n v tvi ovod se v závislosti n se m ní periodicky podle vzth : t = 80 2 sin ω t sin 3ω t + 20 V, ( ) ( ) ( ) ( t) = 40 2 sin( ω t 15 ) + 40sin( 3ω t 70 ). i Stnovte jlový výkon v tve. 19. Stnovte prod i v kondenzátor v se t = 0+, jestliže U = V, = 25, ( 0 ) = 0. Formljte rovnice pro ešení p echodného jev metodo stvových prom nných. t = 0 (0+) =? i P íkldy k procvi ení znlostí n písemno ást klá ské státní zkošky 4/11

5 20. Stnovte hodnoty prod v ovod v se t = 0+ hodnot np tí n kpcitor v stáleném stv. Formljte rovnice pro ešení p echodného jev metodo stvových prom nných i 1 1 t = 0 i2 i V ovod podle orázk stnovte prody i 1 i 2 np tí 3 v se t = 0+, v stáleném stv. 1 i 1 t = 0 2 i Vypo t te zkreslete sový pr h np tí prod n kondensátor. i t = V ovod je dáno. Pro jko hodnot de p echodný jev v ovod n mezi periodicity? t = 0 P íkldy k procvi ení znlostí n písemno ást klá ské státní zkošky 5/11

6 24. Stnovte orzovo impednci ovod podle orázk. 1 2 t = Pro dvojrn podle orázk stnovte vstpní impednci nprázdno. Z 1 Z 2 c Z 10 Z 3 d 26. Stnovte kskádní mtici ideálního trnsformátor s p evodem p. I1 I2 p c U U 1 2 =? d 27. Podéln symetrický dvojrn má vstpní impednci nprázdno 40 e j80 Z = vstpní impednci nkrátko e j40. Z 1k = Stnovte jeho vlnovo impednci (Z o ). 28. Dvojrn podle orázk má vlnovo impednci Z 0 = 300 jestliže mpérmetr kzje I 1 = 0,1. 0,1 c. Stnovte údj voltmetr, U V Z 0 = 300 Ω 300 Ω 1 d P íkldy k procvi ení znlostí n písemno ást klá ské státní zkošky 6/11

7 Elektromgnetické pole: 1. Ur ete kpcit válcového kondenzátor n 1m délky, permitivit izolce je ε, polom r vnit ní elektrody je, polom r vn jší elektrody je. Q 2. Elektrická instlce v dom je provede z hliníkového vodi e o pr m r 1,5 mm celkové délce l = 640 m. P i rekonstrkci jej nhrdíme m d ným vodi em poždjeme, y yl celkový odpor zchován. Stnovte pr m r m d ného vodi e zm n celkové hmotnosti mteriál. 3. Ur ete svodový odpor izolce koxiálního kel délky l. Polom r žíly je, vnit ní polom r plášt je, kondktivit izolce je γ. 4. Ur ete odpor dvovrstvé izolce koxiálního kel délky l. Polom r žíly je, vnit ní polom r plášt je c, rozhrní mezi dv m izolcemi je n polom r, izolce má kondktivity γ 1 γ Ur ete vlstní indk nost cívky o N závitech nvinté n jád e o permeilit µ, o polom r délky l. l µ N 6. Ur ete vzájemno indk nost dlohého p ímého vodi e odélníkové cívky míst né v rovin závit. I h 7. Ur ete kpcit vodi e o polom r míst ného ve výšce h nd povrchem zem. h ϕ=0 P íkldy k procvi ení znlostí n písemno ást klá ské státní zkošky 7/11

8 8. Mgnetický ovod podle orázk je složen z trnsformátorových plech s koeficientem pln ní k = 0,9. Stnovte mgneticko indkci v železe ve vzdchové meze e, je-li pr ez slopk S =1 cm 2 Φ = 10-4 W. I Φ N δ 9. Toroidální jádro z feromgnetik má permeilit µ r = 10 4 tyto rozm ry: = 2 cm, = 3 cm, h = 1 cm. Ur ete celkový mgnetický odpor jádr: ) není - li p eršeno vzdchovo mezero, ) je-li p eršeno vzdchovo mezero δ = 3 mm. h 10. Mgnetický ovod podle orázk má délk st ední indk ní áry l = 15 cm, ší k vzdchové mezery δ = 2 mm pr ez jádr S = 4 cm 2. Stnovte mgnetiz ní prod v cívce s N = 100 závity, y ve vzdchové meze e yl mgnetická indkce B V = 0,5 T; reltivní permeilit jádr je µ r = I=? l δ 11. Ur ete indk nost cívky o N závitech nvinté n prstencovém jád e odélníkového pr ez S. Jádro má ) konstntní permeilit, µ = konst., )prom nno permeilit, je dán mgnetiz ní k ivk B = f(h). c) Jk se zm ní indk nost v p ípd d ), vytvo íme li v jád e vzdchovo mezer δ? N r s P íkldy k procvi ení znlostí n písemno ást klá ské státní zkošky 8/11

9 12. Koxiální kel délky l má nedokonlo izolci o kondktivit γ, mezi žilo plášt m je np tí U. Stnovte: ) rozložení prodové hstoty v izolci (nkreslete grf), ) prod protékjící izolcí, c) Jole v výkon v izolci kel. 13. Válcovým vodi em o kondktivit γ polom r protéká prod I, stnovte: sm r velikost Poyntingov vektor n povrch vodi e, Joleovy ztráty ve vodi i délky l. l I γ 14. Bodové náoje jso míst né podle orázk. Stnovte hodnot konstnty k 1 tk, y síl p soící n odový náoj Q yl nlová. Q Q 1 k Q Ur ete sm r velikost síly p soící n tenký vodi o polom r délce l, míst ný ve výšce h (h>>) nd povrchem zem. Np tí vodi e proti zemi je U = konst.. h U ϕ=0 16. Ur ete sm r velikost síly p soící n st ední vodi v spo ádání dle orázk, délk vodi je l, okolní prost edí je vzdch. 0,5I 2I I Ur ete sm r velikost síly p soící n vodi protékný prodem I 1, vodi e jso míst ny ve vrcholech rovnostrnného trojúhelník o strn, pltí-li I 2 = I 3. I 3 I 1 I 2 P íkldy k procvi ení znlostí n písemno ást klá ské státní zkošky 9/11

10 18. Kotv jádro elektromgnet podle orázk je z mteriál o permeilit µ Fe, pr ez jádr je S, ší k vzdchové mezery je δ, po et závit dící cívky je N protéká jimi prod I. Stnovte síl, ktero je kotv p ithován. I N l 1 δ l Vysv tlete pojem kvzistcionární elektromgnetické pole. Formljte podmínk kvzistcionrity pro sov hrmonicky prom nné pole. 20. Npište rovnice pro indkovné np tí: pohyové, trnsform ní. 21. Jádrem cívky s po tem závit N = 10 prochází mgnetický indk ní tokφ (t), jehož sový pr h je n orázk. Zkreslete sový pr h np tí indkovného v cívce vypo t te jeho mximální efektivní hodnot. Φ( t) Φ m Φ t 1 t 2 t i 22. Stnovte smysl velikost np tí indkovného ve tvercovém závit o strn = 2 cm míst ném v mgnetickém poli o indkci B (t) = 1/(1 + t). B 23. tvercový závit o strn = 3 cm je míst n v sov hrmonicky prom nném poli o indkci B (t) = 0,5 sin(ωt + 45 o ), f = 100 Hz. Stnovte indkovné np tí i (t) okmžik, ve kterém doshje i mximální hodnoty. 24. Jk se zvádí konstnt ší ení? Uve te její hodnoty pro prost edí: ) vodivé (γ >> µ ε), ) nevodivé. 25. Hrmonická vln se ší í prost edím o prmetrech ε, µ, γ. Stnovte, pro který kmito et lze dné prost edí povžovt z do e vodivé (tj. hstot vodivého je lespo stokrát v tší než hstot prod posvného prod): ) destilovná vod: µ r = 1, ε r = 80, γ = S/m ) schá zem: µ r = 1, ε r = 4, γ = 10-4 S/m P íkldy k procvi ení znlostí n písemno ást klá ské státní zkošky 10/11

11 26. Mo ská vod má tyto prmetry: µ r = 1, ε r = 80, γ = 4,2 S/m. Stnovte, pro které kmito ty je do e vodivým prost edím: ) f 1 = 50 Hz, ) f 2 = 10 khz, c) f 3 = 100 MHz. 27. ovinná hrmonická vln v dielektrik (ε r = 4, µ r = 1, γ = 0) má kmito et f = 10 MHz. Stnovte prmetry v, λ, Z Jký fyzikální zákon se plt je p i vznik elektrického mgnetického skinefekt? 29. Pro je elektrický povrchový jev p i p enos elektrické energie vedením jevem nežádocím? 30. Pro je mgnetický povrchový jev v mgnetických ovodech jevem nežádocím? 31. Jký má fyzikální význm hlok vnik δ? 32. Jk r íme pomocí hloky vnik efektivní odpor? Kdy lze tento zp so požít? Vysv tlete pro vodi krhového pr ez. 33. Jk se v prxi potl je vliv elektrického skinefekt n zvýšení odpor vodi e? 34. Jk se v prxi potl je vliv mgnetického skinefekt n zvýšení relktnce? 35. Vysv tlete proximityefekt (jev lízkosti) dvovodi ového vedení, protékného stejnými prody ) v sohlsném sm r, ) v op ném sm r. 36. Pro skládáme st ídvé mgnetické ovody z plech? Nkreslete zp so skládání z plech jádr cívky vyzn te dráhy ví ivých prod. 37. Nkreslete zp soy omezení elektrického skinefekt ) pro válcový vodi, ) pro vodi v drážce z feromgnetického mteriál. P íkldy k procvi ení znlostí n písemno ást klá ské státní zkošky 11/11

Podobné dokumenty

= 2888,9 cm -1. Relativní atomové hmotnosti. leží stejný přechod pro molekulu H 37 Cl? Výsledek vyjádřete jako

= 2888,9 cm -1. Relativní atomové hmotnosti. leží stejný přechod pro molekulu H 37 Cl? Výsledek vyjádřete jako Přijímcí zkoušk n nvzující mgisterské studium - 018 Studijní progrm Fyzik - všechny obory kromě Učitelství fyziky-mtemtiky pro střední školy, Vrint A Příkld 1 Určete periodu periodického pohybu těles,