KIS A JEJICH BEZPEČNOST I PŘENOS INFORMACÍ DOC. ING. BOHUMIL BRECHTA, CSC.

Podobné dokumenty
ELEKTROMAGNETICKÉ POLE Vlnění TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

Elektromagnetické vlny v experimentech

1.7. Mechanické kmitání

Laserové technologie v praxi II. Úvodní přednáška. Bezpečnost práce s lasery. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011

Ėlektroakustika a televize. TV norma ... Petr Česák, studijní skupina 205

Měření základních vlastností OZ

Metodický list: Spustit v aplikaci MS Office PowerPoint. Prezentaci je vhodné doplnit výkladem.

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava 16. ZÁKLADY LOGICKÉHO ŘÍZENÍ

5. Elektromagnetické vlny

Antény. Zpracoval: Ing. Jiří. Sehnal. 1.Napájecí vedení 2.Charakteristické vlastnosti antén a základní druhy antén

NÁVOD K OBSLUZE MODULU VIDEO 64 ===============================

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Elektrická měření 4: 4/ Osciloskop (blokové schéma, činnost bloků, zobrazení průběhu na stínítku )

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda. Vyučovací předmět: fyzika. Třída: tercie. Poznámky. Očekávané výstupy. Přesahy. Žák.

Komutace a) komutace diod b) komutace tyristor Druhy polovodi ových m Usm ova dav

Difrakce na mřížce. Úkoly měření: Použité přístroje a pomůcky: Základní pojmy, teoretický úvod: Úloha č. 7

Semestrální práce z předmětu mobilní komunikace na téma: Bezdrátové optické sítě

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ OHYB SVĚTLA

Demonstrační experiment pro výuku využívající Crookesův radiometr

Měření výkonu zesilovače

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Zapojení horního spína e pro dlouhé doby sepnutí III

DYNAMICKÉ VÝPOČTY PROGRAMEM ESA PT

1. POLOVODIČOVÁ DIODA 1N4148 JAKO USMĚRŇOVAČ

Střídavý proud v životě (energetika)

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Návrh induktoru a vysokofrekven ního transformátoru

7. Odraz a lom. 7.1 Rovinná rozhraní dielektrik - základní pojmy

Systémy pro sběr a přenos dat. metalická přenosová cesta optická přenosová cesta bezdrátová přenosová cesta

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol

Veletrh. Obr Měřeni účinnosti ohřevu. Oldřich Lepil, Přírodovědecká fakulta UP Olomouc

Měření hluku a vibrací zvukoměrem

Měření impedancí v silnoproudých instalacích

STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA STROJÍRENSKÁ a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky, Kolín IV, Heverova 191. Obor M/01 STROJÍRENSTVÍ

Vítězslav Bártl. únor 2013

Akustika. Autor: Mgr. Jaromír JUŘEK Kopírování a jakékoliv další využití výukového materiálu je povoleno pouze s uvedením odkazu na

Ohmův zákon pro uzavřený obvod

Příklad 1.3: Mocnina matice

Polovodiče typu N a P

1. LINEÁRNÍ APLIKACE OPERAČNÍCH ZESILOVAČŮ

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Uložení potrubí. Postupy pro navrhování, provoz, kontrolu a údržbu. Volba a hodnocení rezervy posuvu podpěr potrubí

LED svítidla - nové trendy ve světelných zdrojích

Měření elektrického proudu

Laserové skenování principy

VY_62_INOVACE_VK64. Datum (období), ve kterém byl VM vytvořen Červen 2012

MOBILNÍ KOMUNIKACE STRUKTURA GSM SÍTĚ

1 Úvod. 2 Pom cky. 3 Postup a výsledky. 3.1 M ení p enosové funkce ve frekven ní oblasti

Studentská tvůrčí a odborná činnost STOČ 2015

ÚVOD. V jejich stínu pak na trhu nalezneme i tzv. větrné mikroelektrárny, které se vyznačují malý

Osvětlovací modely v počítačové grafice

19 Jednočipové mikropočítače

Proudový chránič se zásuvkou

Model dvanáctipulzního usměrňovače

1200 FPS. JAN KOUPIL, VLADIMÍR VÍCHA Gymnázium Pardubice, Dašická Abstrakt. Rychlob žné video. Nato ená videa. Veletrh nápad u itel fyziky 15


L A B O R A T O R N Í C V I Č E N Í Z F Y Z I K Y

FTU233. Přijímač HDO. Technické údaje. Regulace odběru Hromadné dálkové ovládání

Deska zvukové signalizace DZS

Prostorová akustika. Akce: Akustické úpravy nové učebny č.01 ZŠ Líbeznice, Měšická 322, Líbeznice. akustická studie. Datum: prosinec 2013

DELTA plus Elektroměry s montáží na lištu DIN Technická dokumentace

Vyhrazená elektrická zařízení

Bude nás sledovat inteligentní prach? Ing. Bibiána Buková, PhD. ( )

ÚČEL zmírnit rázy a otřesy karosérie od nerovnosti vozovky, zmenšit namáhání rámu (zejména krutem), udržet všechna kola ve stálém styku s vozovkou.

ELEKTRICKÝ SPORÁK B-E-C-6/900 EOH 2/1 NÁVOD PRO OBSLUHU A SERVIS

Metodický list - Coach

Návod na použití kamerového systému do přívěsu

Paprsková a vlnová optika

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Vyhláška č. 294/2015 Sb., kterou se provádějí pravidla provozu na pozemních komunikacích

Umístění zásuvek, vypínačů a světel v koupelně

NÁVOD K OBSLUZE. Obj. č.:

EAGLE 1 & EAGLE 2. Manuál pro uživatele. Univerzální detektory pohybu pro automatické dveře EAGLE 1 : jednosměrný radar EAGLE 2 : dvousměrný radar

Měření změny objemu vody při tuhnutí

1.2.5 Reálná čísla I. Předpoklady:

3.1.5 Energie II. Předpoklady: Pomůcky: mosazná kulička, pingpongový míček, krabička od sirek, pružina, kolej,

MATERIÁL PRO JEDNÁNÍ ZASTUPITELSTVA MĚSTA PÍSKU DNE

Paralyzér v hodině fyziky

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava. 3. Měření izolačních stavů elektrických spotřebičů.

DD TECHNIK NÁVOD K OBSLUZE. Prořezávače desénů pneumatik RS 88 Electronic TL profi

DOPRAVNÍ ZNAČENÍ do 30/2001: změna / doplnění nový název

Vyvažování tuhého rotoru v jedné rovině přístrojem Adash Vibrio

Výzva k podání nabídek na. Dodávka notebooků pro cílovou skupinu

Obytná budova musí z hlediska elektrických rozvodů splňovat požadavky na:

MDT xxx TECHNICKÁ NORMA ŽELEZNIC Schválena: Ochrana zabezpečovacích zařízení před požárem

V rámci projektu bude instalováno:

BS15 NABÍJEČKA AKUMULÁTORŮ s funkcí nabíjení, udržování a oživování

Ústav fyziky a měřicí techniky Laboratoř chemických vodivostních senzorů. Měření elektrofyzikálních parametrů krystalových rezonátorů

ÚŘAD PRO OCHRANU HOSPODÁŘSKÉ SOUTĚŽE PŘÍKAZ. Č. j.: ÚOHS-S0922/2015/VZ-45149/2015/532/KSt Brno: 17. prosince 2015

BEZPEČNOSTNÍ ODBĚROVÝ NÁVAREK. BON 9x NÁVAREK PRO MĚŘENÍ TEPLOTY

NÁVOD K OBSLUZE TMAVÝCH PLYNOVÝCH ZÁŘIČŮ ETASTAR

projekce a výroba elektrozařízení automatizace technologických procesů výroba rozváděčů a ovládacích pultů engineering a dodávky do strojírenství

WEBDISPEČINK NA MOBILNÍCH ZAŘÍZENÍCH PŘÍRUČKA PRO WD MOBILE

Elektrická zařízení v prostorách s nebezpečím výbuchu hořlavých plynů, par a prachů

Návrh vyhlášky o odborné způsobilosti v elektrotechnice VYHLÁŠKA

PROCESORY. Typy procesorů

Algoritmizace a programování

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

ZNAK ČERVENÉHO KŘÍŽE, JEHO OCHRANA A UŽÍVÁNÍ

Matematický model malířského robota

Transkript:

KIS A JEJICH BEZPEČNOST I PŘENOS INFORMACÍ DOC. ING. BOHUMIL BRECHTA, CSC. Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost Projekt: Vzdělávání pro bezpečnostní systém státu (reg. č.: CZ.1.01/2.2.00/15.0070)

1. Úvod 2. Elektromagnetické vlnění a jeho vznik 3. Vlastnosti elektromagnetického vlnění

Vznik elektromagnetického vlnění Zdrojem elektromagnetického vlnění je elektromagnetický oscilátor Např.: v rozhlasovém vysílači kmitá oscilátor, který je zdrojem elektromagnetického vlnění vyzařovaného anténou; elektrická jiskra nebo atom je zdrojem určitého druhu elektromagnetického vlnění, které vnímáme jako světlo;

Oscilátor Kmitá-li elektromagnetický oscilátor, probíhají v něm periodické energetické změny, která ale nepřechází do okolí oscilátoru. V praxi je ale nutné energii z oscilátoru přenášet.

Ze zdroje střídavého napětí o frekvenci 50 Hz přenášíme energii dvěma vodiči ke spotřebiči, přičemž mezi vodiči spojujícími zdroj a spotřebič je v každém okamžiku ve všech bodech vedení stejné napětí; Jiný průběh bude mít přenos energie ze zdroje ke spotřebiči v případě, že oscilátor kmitá s vysokou frekvencí

zdroj harmonického napětí vysoké frekvence, který je spojen se spotřebičem dvouvodičovým vedením

Jinými slovy při malých frekvencích napětí a přenášeného proudu se celý obvod chová pouze jako oscilátor; velikost rychlosti šíření vlnění lze považovat za nekonečnou. S rostoucí frekvencí se projevuje jeho vlnový charakter a je nutné vzít v úvahu konečnou rychlosti šíření vlny.

Změny napětí na začátku vedení dospějí na jeho konec (ke spotřebiči) s jistým zpožděním. Přenos energie probíhá sice velkou, ale přece jen konečnou rychlostí. Anglický fyzik James Clerk Maxwell (1831-1879) dospěl ve druhé polovině 19. století k závěru, že elektromagnetický rozruch se šíří stejnou rychlostí jako světlo. Ve vakuu je velikost rychlosti elektromagnetického vlnění C = 2,997923.10 8 ms -1 = 3.10 8 ms -1.

Vlnová délka Za peroidu T dospěje vlnění do vzdálenosti, kterou nazýváme vlnová délka elektromagnetického vlnění. kde f je frekvence kmitání oscilátoru. ƛ = ct = c / f ƛ vlnová délka elektromagnetického vlnění, T perioda, f frekvence kmitání oscilátoru.

Proč při frekvenci 50 Hz je mezi vodiči vedení od zdroje ke spotřebiči všude stejné napětí? Velká rychlost šíření elektromagnetického vlnění ƛ = ct = c / f = 3.10 8 ms -1 / 50 Hz s -1 = 6000 km Rozměry celého obvodu je tedy možné vzhledem k vlnové délce zanedbat a děje ve vedení mají ráz kmitání.

Vlnění Jako vlnění tedy chápeme děj v soustavách, jejichž rozměry jsou srovnatelné nebo větší, než je vlnová délka elektromagnetického vlnění.

Elektromagnetická vlna Při přenosu elektromagnetické energie dvouvodičovým vedením vzniká v prostoru mezi vodiči časově proměnné silové pole, které má složku elektrickou a magnetickou a nazývá se elektromagnetické pole. Energie není přenášena samotnými vodiči, ale elektromagnetickým polem mezi nimi. Tento děj má charakter vlnění. Tak jsme dospěli k postupné elektromagnetické vlně, ale za předpokladu, že veškerá elektromagnetická energie se na konci vedení pohltí. Pokud tomu tak není, nastává na konci vedení odraz vlnění a odražené vlnění se skládá s vlněním postupujícím a vzniká vlnění stojaté.

Elektromagnetické vlnění

Elektromagnetický dipól Elektromagnetické vlnění, které se šíří dvouvodičovým vedením je s vedením těsně spjato a jeho energie je soustředěna převážně mezi vodiči. Ve sdělovací technice je ale často potřeba vyzařovat elektromagnetické vlnění do většího prostoru. Tuto funkci plní ve vysílači anténa - z fyzikálního hlediska jde o elektromagnetický dipól.

Půlvlnný dipól

Anténa Elektromagnetický dipól se používá jako anténa u vysílačů i přijímačů ve sdělovací technice: 1. anténa vysílače - vyzařuje do okolního prostoru energii v podobě elektromagnetického vlnění. V případě jednoduchého dipólu je největší část energie vyzařována ve směru kolmém k ose dipólu, zatímco ve směru osy dipólu energii nevyzařuje. 2. anténa přijímače - má opačnou funkci: zachytí část elektromagnetického vlnění a vznikne v ní nucené elektromagnetické kmitání. Anténní dipól přijímače je často doplněn tzv. pasivními prvky, které zlepšují funkci antény a umožňují příjem signálu z určitého směru (anténa pro příjem televizního signálu, )

Vlastnosti elektromagnetického vlnění Polarizace Odraz a ohyb Interference

Polarizace

Odraz a ohyb

Interference

Šíření elektromagnetického vlnění

Druhy elektromagnetického vlnění Rozsah vlnových délek Druh záření Zdroj v přírodě Umělý zdroj záření gama reakce elementárních betatrony, částic reaktory cyklotrony, rentgenové záření tvrdé rentgenové záření měkké rentgenové záření mezní děje v jádře atomu děje v elektronovém obalu atomu výboj v plynu, oblouk, jiskra ultrafialové záření vakuové ultrafialové záření blízké světlo infračervené mikrovlnné záření kmity molekul rozžhavená vlákna infračervené záření vzdálené reakce molekul mikrovlny kmitavý pohyb elektronů televizní a rozhlasové vlny s frekvenční modulací (VKV) tepelné zdroje elektronické oscilátory rozhlasové vlny s atmosférické výboje amplitudovou modulací (KV) rozhlasové vlny s amplitudovou modulací (SV) elektrické obvody rozhlasové vlny s amplitudovou modulací (DV) nízkofrekvenční technické frekvence vlny;

Frekvence Kilohertz (značka khz) se rovná 10 3 Hz (1 000 Hz). Této frekvenci odpovídá perioda 1 ms. Megahertz (značka MHz) se rovná 10 6 Hz (1 000 000 Hz). Této frekvenci odpovídá perioda 1 µs. Používá se např. pro udávání frekvence radiotelevizního či telekomunikačního signálu nebo pro údaj o taktovací frekvenci procesoru. Gigahertz (značka GHz) se rovná 10 9 Hz (1 000 000 000 Hz). Této frekvenci odpovídá perioda 1 ns. Používá se např. pro udávání frekvence signálu a pro popis taktovací frekvence rychlých mikroprocesorů. Elektromagnetické vlnění, které se řádově pohybuje v těchto a vyšších frekvencích (centimetrové a milimetrové vlny), se šíří převážně po přímce. Používají se pro mobilní telefony, mikrovlnné trouby, v radarech aj. Terahertz (značka THz) se rovná 10 12 Hz (1 000 000 000 000 Hz). S touto jednotkou je možno se setkat např. v oblasti fyziky záření (viditelné světlo, gama záření, Rentgenové záření apod.). Exahertz (značka EHz) se rovná 10 18 (kvintilión), používá se častěji ve kvantové fyzice.

Elektromagnetická interakce Anglický fyzik James Clerk Maxwell (1831-1879) a vyslovil předpoklad o existenci děje: měnící se elektrické pole vytváří magnetické pole. Při šíření elektromagnetické vlny se její složky (elektrická i magnetická) vytvářejí navzájem a prostorem se šíří jako celek v podobě elektromagnetického pole (elektromagnetické vlny).

Německý fyzik Heinrich Hertz (1857-1894) objevil elektromagnetické vlnění - přenos elektromagnetického pole na určitou vzdálenost. Pomocí pokusů s elektromagnetickými vlnami buzenými jiskrovým výbojem ověřil většinu Maxwellových závěrů

Elektrodynamika Maxwellova teorie elektromagnetického pole je základem elektrodynamiky, která vysvětluje děje, při nichž vzniká elektrická nebo magnetická síla. Dvě nabitá tělesa se přitahují nebo odpuzují, dva vodiče s proudem se přitahují nebo odpuzují, magnetka se v blízkosti vodiče s proudem vychyluje, vodič s proudem je působením magnetického pole uváděn do pohybu, trajektorie částice s nábojem se v elektrickém a magnetickém poli zakřivuje,

Na základě elektromagnetických vln funguje rozhlas, vysílače, televize, družice, mobilní telefony,

Literatura 1. Kozumplík, Jan, Kozumplík, Jiří. Systémy, procesy a signály: Studijní texty pro obor výpočetní technika a informatika. 1. vyd. Brno: VUT, 2000. 123 s. obr., brož. 2. http://fyzika.jreichl.com