Příklady: 28. Obvody. 16. prosince 2008 FI FSI VUT v Brn 1

Podobné dokumenty
Příklady: 22. Elektrický náboj

Přechodné děje 1. řádu aplikační příklady

Název: Měření nabíjecí a vybíjecí křivky kondenzátoru v RC obvodu, určení časové konstanty a její závislosti na odporu

Czech Technical University in Prague Faculty of Electrical Engineering. Fakulta elektrotechnická. České vysoké učení technické v Praze

pracovní list studenta RC obvody Měření kapacity kondenzátoru Vojtěch Beneš

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS Řešené úlohy a postupy: Posuvný proud a Poyntingův vektor

Fyzika I. Obvody. Petr Sadovský. ÚFYZ FEKT VUT v Brně. Fyzika I. p. 1/36

PŘECHODOVÝ JEV V RC OBVODU

20ZEKT: přednáška č. 3

PŘECHODOVÝ DĚJ VE STEJNOSMĚRNÉM EL. OBVODU zapnutí a vypnutí sériového RC členu ke zdroji stejnosměrného napětí

TEORIE ELEKTRICKÝCH OBVODŮ

FYZIKA II. Petr Praus 6. Přednáška elektrický proud

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_357

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Výpočty v elektrických obvodech VY_32_INOVACE_F0208.

Základy elektrotechniky 2 (21ZEL2) Přednáška 1

Fyzikální praktikum II - úloha č. 5

Zadané hodnoty: R L L = 0,1 H. U = 24 V f = 50 Hz

Fyzikální praktikum...

Ohmův zákon Příklady k procvičení

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Ohmův zákon II VY_32_INOVACE_F0205. Fyzika

Petr Myška Datum úlohy: Ročník: první Datum protokolu:

Určeno pro posluchače bakalářských studijních programů FS

ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY pro OPT

DUM č. 4 v sadě. 11. Fy-2 Učební materiály do fyziky pro 3. ročník gymnázia

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS Řešené úlohy a postupy: Řízené LRC Obvody

2. STŘÍDAVÉ JEDNOFÁZOVÉ OBVODY

V následujícím obvodě určete metodou postupného zjednodušování hodnoty zadaných proudů, napětí a výkonů. Zadáno: U Z = 30 V R 6 = 30 Ω R 3 = 40 Ω R 3

Určeno pro posluchače všech bakalářských studijních programů FS

Rezistor je součástka kmitočtově nezávislá, to znamená, že se chová stejně v obvodu AC i DC proudu (platí pro ideální rezistor).

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno

ITO. Semestrální projekt. Fakulta Informačních Technologií

ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS

5.8 Jak se změní velikost elektrické síly mezi dvěma bodovými náboji v případě, že jejich vzdálenost a) zdvojnásobíme, b) ztrojnásobíme?

Téma 1: Elektrostatika I - Elektrický náboj Kapitola 22, str

Elektrostatika _Elektrický náboj _Elektroskop _Izolovaný vodič v elektrickém poli... 3 Izolant v elektrickém poli...

Milí studenti, Vaši zkoušející.

a) [0,4 b] r < R, b) [0,4 b] r R c) [0,2 b] Zakreslete obě závislosti do jednoho grafu a vyznačte na osách důležité hodnoty.

1 U Zapište hodnotu časové konstanty derivačního obvodu. Vyznačte měřítko na časové ose v uvedeném grafu.

Základní pasivní a aktivní obvodové prvky

ELEKTROTECHNIKA A INFORMATIKA

1. Navrhněte a prakticky realizujte pomocí odporových a kapacitních dekáda derivační obvod se zadanou časovou konstantu: τ 2 = 320µs

Kirchhoffovy zákony

KABELOVÉ VLASTNOSTI BIOLOGICKÝCH VODIČŮ. Helena Uhrová

+ U CC R C R B I C U BC I B U CE U BE I E R E I B + R B1 U C I - I B I U RB2 R B2

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

R 4 U 3 R 6 R 20 R 3 I I 2

Kirchhoffovy zákony

Studium klopných obvodů

Flyback converter (Blokující měnič)

Základní elektronické obvody

Pracovní list žáka (SŠ)

1. Vypočítejte kapacitu kapacitoru, který akumuluje energii 400 J při napětí 10 V. Jak dlouho by trvalo jeho nabíjení konstantním proudem 5 A?

I 3 =10mA (2) R 3. 5mA (0)

2. Pomocí Theveninova teorému zjednodušte zapojení na obrázku, vypočtěte hodnoty jeho prvků. U 1 =10 V, R 1 =1 kω, R 2 =2,2 kω.

V následujícím obvodě určete metodou postupného zjednodušování hodnoty zadaných proudů, napětí a výkonů. Zadáno: U Z = 30 V R 6 = 30 Ω R 3 = 40 Ω R 3

Zvyšující DC-DC měnič

Cvičení 11. B1B14ZEL1 / Základy elektrotechnického inženýrství

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

CZ.1.07/1.5.00/

ELEKTRICKÝ PROUD ELEKTRICKÝ ODPOR (REZISTANCE) REZISTIVITA

Název projektu: EU peníze školám. Základní škola, Hradec Králové, M. Horákové 258

VÝKON ELEKTRICKÉHO PROUDU, PŘÍKON

INSTITUT FYZIKY VŠB-TU OSTRAVA

15. Elektrický proud v kovech, obvody stejnosměrného elektrického proudu

MĚŘENÍ NA INTEGROVANÉM ČASOVAČI Navrhněte časovač s periodou T = 2 s.

Název: Měření napětí a proudu

Základní vztahy v elektrických

PEM - rámcové příklady Elektrostatické pole a stacionární elektrický proud

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS kontrolní otázky a odpovědi

Obvodové prvky a jejich

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS kontrolní otázky a odpovědi

Okruhy, pojmy a průvodce přípravou na semestrální zkoušku v otázkách. Mechanika

Nelineární obvody. V nelineárních obvodech však platí Kirchhoffovy zákony.

Elektronika pro informační technologie (IEL)

Ekvivalence obvodových prvků. sériové řazení společný proud napětí na jednotlivých rezistorech se sčítá

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_356

Elektrický proud v kovech Odpor vodiče, Ohmův zákon Kirchhoffovy zákony, Spojování rezistorů Práce a výkon elektrického proudu

Příklady: 31. Elektromagnetická indukce

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Ohmův zákon I VY_32_INOVACE_F0204. Fyzika

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol CZ.1.07/1.5.00/

Elektřina a magnetizmus závěrečný test

Přechodné děje 1. řádu v časové oblasti

1. Určete proud procházející vodičem, jestliže za jednu minutu prošel jeho průřezem náboj a) 150 C, b) 30 C.

Elektrický proud 2. Zápisy do sešitu

NESTACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník

Ohmův zákon: Elektrický proud I v kovovém vodiči je přímo úměrný elektrickému napětí U mezi konci vodiče.

Osnova kurzu. Základy teorie elektrických obvodů 3

Základní škola národního umělce Petra Bezruče, Frýdek-Místek, tř. T. G. Masaryka 454

FYZIKA II. Petr Praus 9. Přednáška Elektromagnetická indukce (pokračování) Elektromagnetické kmity a střídavé proudy

GE - Vyšší kvalita výuky CZ.1.07/1.5.00/

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

Název: Měření paralelního rezonančního LC obvodu

2. Stanovte hodnoty aperiodizačních odporů pro dané kapacity (0,5; 1,0; 2,0; 5,0 µf). I v tomto případě stanovte velikost indukčnosti L.

Základní definice el. veličin

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů operačních zesilovačů, část 3-7-3

Základní škola národního umělce Petra Bezruče, Frýdek-Místek, tř. T. G. Masaryka 454

Elektromagnetický oscilátor

Kategorie Ž1. Test. U všech výpočtů uvádějte použité vztahy včetně dosazení!

Úvod do elektrotechniky

Transkript:

Příklady: 28. Obvody 1. V obvodu na obrázku je dáno E 1 = 6, 0 V, E 2 = 5, 0 V, E 3 = 4, 0 V, R 1 = 100 Ω, R 2 = 50 Ω. Obě baterie jsou ideální. Vypočtěte a) [0,3 b] napětí mezi body a a b a b) [0,7 b] proudy I 1 a I 2 procházející oběma rezistory. Obr. 1. 2. V obvodu na obrázku je dáno E 1 = 3, 00 V, E 2 = 1, 00 V, R 1 = 5, 00 Ω, R 2 = 2, 00 Ω, R 3 = 4, 00 Ω. Obě baterie jsou ideální. a) [0,4 b] Určete proudy I 1, I 2 a I 3 tekoucí rezistory R 1, R 2 a R 3. b) [0,3 b] S jakým výkonem je elektrická energie disipována v rezistorech R 1, R 2 a R 3? c) [0,3 b] Jaký je výkon baterií 1 a 2? Obr. 2. 3. Uvažujme dva stejné kondenzátory o kapacitách C 1 = C 2 = C. Jeden kondenzátor je nabit nábojem Q 0. Druhý nenabitý kondenzátor je pak k němu připojen vodiči o odporu R. a) [0,2 b] Vypočtěte celkovou energii obou kondenzátorů před jejich spojením. b) [0,2 b] Určete náboje Q 1 a Q 2 na obou kondenzátorech po jejich spojení a dosažení ustáleného stavu. c) [0,4 b] Vypočtěte celkovou energii kondenzátorů po jejich spojení a dosažení ustáleného stavu. d) [0,2 b] Případný rozdíl energií před a po spojení kondenzátorů vysvětlete. 16. prosince 2008 FI FSI VUT v Brn 1

4. Je dán obvod na obrázku. Jaký odpor musí mít rezistor R, aby ideální baterie dodávala do obvodu energii s výkonem a) [0,2 b] 60,0 W, b) [0,2 b] maximálně možným, c) [0,4 b] minimálně možným? d) [0,2 b] Vypočtěte výkon v případech (b) a (c). Obr. 3. 5. V obvodu na obr. 4 je kondenzátor o kapacitě C = 10 µf, dvě ideální baterie o elektromotorických napětích E 1 = 1, 0 V a E 2 = 3, 0 V, dva rezistory o odporech R 1 = 0, 20 Ω a R 2 = 0, 40 Ω a spínač S. Spínač byl nejprve dlouhou dobu rozpojen. a) [0,2 b] Určete náboj na kondenzátoru. b) [0,3 b] Poté, co byl spínač S velmi dlouho rozpojen, byl na dlouhou dobu sepnut. Určete proud (velikost a směr) protékající rezistory R 1 a R 2. V obrázku vyznačte směry proudů. c) [0,3 b] Jak se změnil náboj na kondenzátoru? d) [0,2 b] Poté, co byl spínač S na dlouhou dobu sepnut, byl opět rozpojen. Určete proud (velikost a směr), který poteče rezistorem R 2 ihned po rozpojení spínače S. Obr. 4. 16. prosince 2008 FI FSI VUT v Brn 2

6. Máte k dispozici dvě stejné baterie o elektromotorickém napětí E = 12 V a vnitřním odporu r = 25 mω. Baterie mohou být spojeny paralelně obrázek (a), nebo sériově obrázek (b) a připojeny k rezistoru o odporu R = 10 Ω. Určete a) [0,2 b] proud tekoucí rezistorem R pro zapojení (a) a b) [0,2 b] pro zapojení (b) a c) [0,3 b] rychlost disipace energie rezistorem R pro zapojení (a) a d) [0,3 b] pro zapojení (b). Obr. 5. 7. Na obr. 6 je obvod, jehož prvky mají hodnoty E 1 = 3, 0 V, E 2 = 6, 0 V, R 1 = 2, 0 Ω, R 2 = 4, 0 Ω. Tři baterie v obvodu jsou ideální zdroje. a) [0,3 b] Pomocí 1. Kirchhoffova zákona sestavte rovnici pro proudy I 1, I 2 a I 3 (uvažujte směry proudů zvolené na obrázku). b) [0,3 b] Pomocí 2. Kirchhoffova zákona sestavte další dvě rovnice takové, aby dohromady tvořily systém tří lineárních rovnic tří neznámých I 1, I 2 a I 3. c) [0,4 b] Určete velikosti a směry proudů v každé ze tří větví obvodu. Nakreslete obrázek a směry proudů vyznačte. Obr. 6. 16. prosince 2008 FI FSI VUT v Brn 3

8. Na obrázku je obvod, jehož prvky mají hodnoty E 1 = 3, 0 V, E 2 = 6, 0 V, R 1 = 2, 0 Ω, R 2 = 4, 0 Ω. Tři baterie v obvodu jsou ideální zdroje. a) [0,3 b] Pomocí 1. Kirchhoffova zákona sestavte rovnici pro proudy I 1, I 2 a I 3 (uvažujte směry proudů zvolené na obrázku.) b) [0,3 b] Pomocí 2. Kirchhoffova zákona sestavte další dvě rovnice takové, aby dohromady tvořily systém tří lineárních rovnic tří neznámých I 1, I 2 a I 3. c) [0,4 b] Určete velikosti a směry proudů v každé ze tří větví obvodu. Nakreslete obrázek a směry proudů vyznačte. Obr. 7. 9. Na obrázku je obvod, jehož prvky mají hodnoty E 1 = 3, 0 V, E 2 = 6, 0 V, R 1 = 2, 0 Ω, R 2 = 4, 0 Ω. Tři baterie v obvodu jsou ideální zdroje. a) [0,3 b] Pomocí 1. Kirchhoffova zákona sestavte rovnici pro proudy I 1, I 2 a I 3 (uvažujte směry proudů zvolené na obrázku.) b) [0,3 b] Pomocí 2. Kirchhoffova zákona sestavte další dvě rovnice takové, aby dohromady tvořily systém tří lineárních rovnic tří neznámých I 1, I 2 a I 3. c) [0,4 b] Určete velikosti a směry proudů v každé ze tří větví obvodu. Nakreslete obrázek a směry proudů vyznačte. 10. Kondenzátor o kapacitě C se vybíjí přes rezistor o odporu R. Obr. 8. a) [0,3 b] Vyjádřete pomocí časové konstanty, za jak dlouho klesne náboj kondenzátoru na polovinu své počáteční hodnoty. b) [0,5 b] Za jak dlouho klesne elektrická potenciální energie kondenzátoru na polovinu své počáteční hodnoty? c) [0,2 b] S jakým výkonem se v rezistoru vyvíjí teplo během vybíjení? 16. prosince 2008 FI FSI VUT v Brn 4

16. prosince 2008 FI FSI VUT v Brn 5 11. Na obr. 9 je obvod s pěti rezistory připojenými k ideální baterii o elektromotorickém napětí E = 12, 0 V. a) [0,3 b] Určete ekvivaletní odpor R systému rezistorů připrojených k baterii. b) [0,3 b] Určete proud I tekoucí baterií. c) [0,4 b] Jaké napětí je na rezistoru o odporu 5, 0 Ω? Obr. 9. 12. Na obrázku je rezistorová síť připojená k ideální baterii. Údaje na jednotlivých prvcích jsou: R 1 = 100 Ω, R 2 = R 3 = 50 Ω, R 4 = 75 Ω, E = 6, 0 V. a) [0,4 b] Určete ekvivaletní odpor R systému rezistorů připrojených k baterii. b) [0,4 b] Jaké proudy procházejí jednotlivými rezistory? c) [0,2 b] Jaký výkon dodává obvodu baterie? Obr. 10. 13. V sériovém RC obvodu je E = 12, 0 V, R = 1, 40 MΩ, C = 1, 80 mf. a) [0,2 b] Vypočtěte časovou konstantu τ c. b) [0,4 b] Určete maximální náboj Q max, který kondenzátor získá během nabíjení. c) [0,4 b] Za jak dlouho se kondenzátor nabije nábojem Q = 16 mc? 14. V okamžiku t = 0 je sepnut spínač a kondenzátor o počátečním napětí U 0 = 100 V se začne vybíjet přes rezistor o odporu R = 0, 1 Ω. V okamžiku t 1 = 10, 0 s je napětí na kondenzátoru U 1 = 1, 00 V. a) [0,2 b] Vypočtěte časovou konstantu τ c. b) [0,4 b] Jaké bude napětí U 2 na kondenzátoru v čase t 2 = 17, 0 s? c) [0,4 b] Jaký bude proud I 2 tekoucí obvodem v čase t 2 = 17, 0 s? 15. Kondenzátor o kapacitě C = 25 µf s počátečním nábojem Q 0 se vybíjí přes rezistor o odporu R = 80 kω. a) [0,2 b] Vypočtěte časovou konstantu τ c. b) [0,4 b] Za jak dlouho kondenzátor ztratí třetinu svého náboje a c) [0,4 b] dvě třetiny svého náboje?

16. V obvodu na obrázku 11 je E = 1, 2 kv, C = 6, 5 mf, R 1 = R 2 = R 3 = 0, 73 MΩ. Kondenzátor C je bez náboje, v okamžiku t = 0 je sepnut spínač S. a) [0,3 b] Vypočtěte hodnotu napětí U 2 na rezistoru R 2 pro t = 0 b) [0,3 b] a pro t. c) [0,2 b] Vypočtěte proudy I 1, I 2 a I 3 procházející každým z rezistorů pro t = 0 d) [0,2 b] a pro t. Obr. 11. 17. Dva rezistory R 1 a R 2 mohou být připojeny sériově, nebo paralelně k ideální baterii o elektromotorickém napětí E. a) [0,3 b] Určete celkový ztrátový výkon P p při paralelním zapojení těchto rezistorů a b) [0,3 b] celkový ztrátový výkon P s při sériovém zapojení těchto rezistorů. c) [0,4 b] Je dán odpor R 1 = 100 Ω. Jaký má být odpor R 2, aby ztrátový výkon P p při jejich paralelním zapojení byl pětinásobkem ztrátového výkonu P s při jejich sériovém zapojení? 16. prosince 2008 FI FSI VUT v Brn 6