Interakce ve výuce základů elektrotechniky

Transkript

1 Střední odborné učiliště, Domažlice, Prokopa Velikého 640, Místo poskytovaného vzdělávaní Stod, Plzeňská 245 CZ.1.07/1.5.00/ Interakce ve výuce základů elektrotechniky

2 OBVODY RLC Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ Číslo materiálu VY_32_INOVACE_06.10 Název školy Střední odborné učiliště, Domažlice, Prokopa Velikého 640, Místo poskytovaného vzdělávání Stod, Plzeňská 245 Autor Ing. Martin Jurák Tematický celek Základy elektrotechniky Ročník 1. ročník H/01 Elektromechanik pro zařízení a přístroje. Datum tvorby Anotace Materiál je určen pro 1. ročník učebního oboru Elektromechanik pro zařízení a přístroje. Inovuje výuku použitím multimediálních pomůcek prezentace s názornými obrázky a schématy doplněných textem podporujícím výklad učitele. Metodický pokyn Prezentace s výkladem - Digitální učební materiál pro seznámení s nejdůležitějšími elektronickými součástkami. Pokud není uvedena jinak, uvedený materiál je z vlastních zdrojů autora.

3 REZONANČNÍ OBVODY Rezonanční (kmitavý) obvod vznikne sériovým nebo paralelním spojením indukčnosti L a kapacity C (musíme uvažovat i nezanedbatelný parazitní odpor). Využití rezonančních obvodů: umožňují vznik a vysílání elektromagnetických vln v oscilátorech ve vysokofrekvenčních laděných zesilovačích při ladění přijímačů radia a televize v měřících přístrojích

4 SÉRIOVÝ REZONANČNÍ OBVOD

5 SÉRIOVÝ REZONANČNÍ OBVOD Thomsonův vzorec Obvodem prochází největší možný proud o velikosti I = U / R. Říkáme, že je obvod v rezonanci. Rezonační frekvenci fr snadno odvodíme z podmínky pro nulovou Imaginární složku impedanci obvodu:

6 ČINITEL JAKOSTI Q - KVALITA REZONANCE Kvalitu rezonance vyjadřuje tzv. činitel jakosti Q, který určuje strmost rezonanční křivky. Čím je Q menší, tím je křivka plošší a rezonance je méně výrazná. Čím je Q větší, tím je křivka strmější a rezonance je více výrazná.

7 PARALELNÍ REZONANČNÍ OBVOD - TEORETICKÝ Pro teoretický paralelní obvod platí vztah:

8 VYSVĚTLENÍ REZONANČNÍHO JEVU Při rezonanci paralelního rezonančního (kmitavého) obvodu roste impedance nade všechny meze, tj. její hodnota vzrůstá do nekonečna. Rezonanční napětí (U=Z.I) vzrůstá taky na nekonečnou hodnotu. Kmitavý obvod kmitá rezonančním kmitočtem, i když do něj přestaneme přivádět vnější energii. Vysvětlení: Kondenzátor se v rytmu rezonančního kmitočtu nabíjí a vybíjí. Rovněž v cívce se střídavě shromažďuje elektrická energie a opět z ní odchází. Přechází v rytmu rezonančního kmitočtu z kondenzátoru do cívky a zpět z cívky do kondenzátoru a zpět do cívky atd.

9 SKUTEČNÝ REZONANČNÍ OBVOD Rezonančnímu obvodu brání ve stálém netlumeném kmitání ztrátový odpor cívky R. Odpor kondenzátoru můžeme zanedbat. Odpor rezistoru R udává, jak je rezonanční obvod tlumen. Je-li R velký, je rezonanční obvod tlumen málo. Je-li R malý, je rezon. obvod tlumen hodně. Čím je paralelní ztrátový odpor R menší, tím menší je i činitel jakosti Q rezonančního obvodu, tím více klesá napětí rezonančního obvodu a tím rezonanční obvod rychleji dokmitá.

10 REZONANČNÍ KMITOČET Rezonanční kmitočet vypočítáme z podmínky rezonance: Činitel jakosti Q je dán vztahem Q = R / ωl.

11 ÚKOLY K PROCVIČENÍ 1) Co je to rezonanční obvod? 2) Jak lze vypočítat rezonanční kmitočet, název vzorce. 3) Nakresli rezonanční křivku sériového a paralelního kmitavého obvodu. 4) Co určuje činitel jakosti rezonančního obvodu. 5) Kde se využívá rezonančních obvodů? 6) Proč se kmitání rezonančního obvodu po odpojení napájení zdroje utlumí?

12 Seznam literatury a zdrojů Ing. Ladislav Voženílek, PhDr. Miloš Řešátko ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY I, Praha: SNTL nakladatelství technické literatury 1990, ISBN Jan Kresl, ELEKTRONIKA Učebnice, Havlíčkův Brod: nakladatelství Fragment 1998, ISBN Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora. Materiály jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoli další využití podléhá autorskému zákonu. CZ.1.07/1.5.00/