Kirchhoffovy zákony 1. V obvodu podle obrázku byly změřeny proudy 3 a. a. Vypočítejte proudy 1, 2 a 4, tekoucí rezistory, a. b. Zdroj napětí = 12 V, = 300 Ω, na rezistoru jsme naměřili napětí 4 = 3 V. Vypočítejte odpory ostatních rezistorů a napětí v uzlu. c. Vypočítejte výkony, dodané obvodu oběma zdroji. 3 =10mA 2. V obvodu podle obrázku je známo napětí zdroje = 12 V, proud proudového zdroje = 10 ma, odpory rezistorů = 1.4 kω, = 1 kω a napětí na rezistoru. a. Vypočítejte proudy 1, 2, 3 a 4, tekoucí rezistory,, a. b. Vypočítejte napětí v uzlu a odpor rezistoru. =25mA 12 V 5mA =1.4kΩ 10 ma (3) (3) =1kΩ 4 =5V Czech Technical niversity in Prague 1
3. Zesilovač s bipolárním tranzistorem v zapojení se společným emitorem byl pro účely analýzy nastavení pracovního bodu obvodu nahrazen modelem podle obrázku. Hodnoty součástek jsou: R E = 1.5 kω, R C = 6.8 kω, Ri = 75 kω, BE = 0.7 V, β = 300, 1 = 3 V. a. Vypočítejte proud B. b. Vypočítejte napětí x. (B) (C) 4. V obvodu podle obrázku vypočítejte: a. Velikost napětí x. b. Z hlediska svorek AB nahraďte obvod Théveninovým náhradním obvodem. Hodnoty obvodových prvků jsou: = 1 kω, = 2 kω, = 3 kω, G = 0.001, = 9 ma. 5. V obvodu podle obrázku vypočítejte napětí x. Hodnoty obvodových prvků jsou: = 10 kω, = 2 kω, K = 10, = 12 V. 1 V = G x R i BE C = β B B Czech Technical niversity in Prague r x (E) R E A x B v = K r R C x 2
Ekvivalence zdrojů 1. S využitím pravidla ekvivalence zdrojů (záměna Théveninova a Nortonova náhradního obvodu) nahraďte obvod na obrázku jedním zdrojem napětí se sériově zapojeným rezistorem. 1.6 Ω 2 Ω 2. S využitím pravidla ekvivalence zdrojů (záměna Théveninova a Nortonova náhradního obvodu) vypočítejte v obvodu na obrázku napětí x. = 500 Ω, = 1 kω, = 6 kω, = 4 kω, = 20 ma, = 30 V Srovnejte toto řešení s výpočtem metodou superpozice. 8A 8 Ω x 1 8V 2 12V Czech Technical niversity in Prague 3
Elementární metody analýzy 1. Pro kontrolní měření hmotnosti nákladních automobilů se používá tenzometrický senzor (anglicky strain gauge), viz obrázek, který v závislosti na tlaku nebo napětí mění svůj elektrický odpor. Pro měření se používá Wheatstoneův můstek podle obrázku. Nominální odpor senzoru je 350 Ω. a. Vypočítejte napětí na diagonále můstku se čtyřmi senzory při zatížení, kdy byly jednotlivé odpory: = 349 Ω, = 351 Ω, = 351 Ω, = 349 Ω. Můstek je napájen ze zdroje napětí = 10 V. b. Mělo by smysl zapojit namísto voltmetru sondu, jejíž vstupní odpor by splňoval podmínku výkonového přizpůsobení? Jak by se v tomto případě změnilo napětí na diagonále můstku? 2. Vypočítejte v obvodu na obrázku napětí x. = 1200 Ω, = 1 kω, = 1 kω, = 3 kω, = 20 V. 3. Vypočítejte v obvodu na obrázku napětí x. = 1200 Ω, = 1 kω, = 1 kω, = 3 kω, = 30 ma. 1 Czech Technical niversity in Prague x V x 4
4. Vypočítejte v obvodu na obrázku napětí x. = 1200 Ω, = 1 kω, = 1 kω, = 3 kω, = 20 V, = 30 ma. 5. Vypočítejte v obvodu na obrázku napětí x. = 1 kω, = 3 kω, = 1 kω, = 750 Ω, = 70 V. 6. Vypočítejte v obvodu na obrázku napětí x. = 1 kω, = 3 kω, = 1 kω, = 750 Ω, = 70 V, = 10 ma. x (y) (x) Czech Technical niversity in Prague x x 5
7. V obvodu na obrázku vypočítejte proudy, tekoucí oběma zdroji napětí a dále vypočítejte napětí x mezi svorkami. = 1 kω, = 2 kω, = 2 kω, = 3 kω, 1 = 20 V, 2 = 30 V. 1 8. V obvodu na obrázku vypočítejte: a. Napětí na jednotlivých rezistorech - tedy mezi uzly a, a (3), (3) a (4), (3) a. b. Výkon, dodávaný obvodu oběma zdroji a výkon, spotřebovaný všemi rezistory. = 200 Ω, = 200 Ω, = 100 Ω, = 400 Ω, = 20 V, = 200 ma 2 x (3) (4) Czech Technical niversity in Prague 6
Obvodové rovnice 1. V obvodu na obrázku vypočítejte proud x. Použijte metodu uzlových napětí. = 1 kω, = 2 kω, = 1 kω, = 5 kω, 1 = 20 V, 2 = 30 V (z) 1 x 2. V obvodu na obrázku vypočítejte proud x. Použijte metodu smyčkových proudů. = 2 kω, = 1 kω, = 1 kω, = 2 kω, 1 = 20 ma, 2 = 10 ma 3. V obvodu na obrázku vypočítejte napětí x. Použijte metodu smyčkových proudů. = 4 kω, = 500 Ω, = 1.5 kω, β = 150, = 12 V (x) 2 x 1 Czech Technical niversity in Prague 2 B (3) (y) (3) C = β B x 7