V laboratorních cvičeních řeší studenti samostatně praktické i teoretické úlohy, které vhodně doplňují látku probranou v hodinách. Tímto způsobem si studenti lépe osvojují předkládané učivo a snaží se je aplikovat v praxi. Některé úlohy jsou také zaměřené na ověření teoretických znalostí. Nedílnou součástí každého laboratorního cvičení je zpracování laboratorního protokolu. Vzorovou hlavičku (formátu word) ke stažení najdete níže na této stránce.
Výuka laboratorních cvičení probíhá v odborné laboratoři vybavené 6 počítačovými systémy Vernier pro měření a zobrazení reálných dějů na počítači. Tyto systémy využívají pro některé práce naši studenti již od sekundy osmiletého gymnázia.
Podle nového školního vzdělávacího programu jsou týdně laboratořím fyziky vyhrazeny hodiny následovně: Prima - 0,5 hodiny, sekunda, tercie, kvinta a septima - 1 hodina, kvarta a sexta - 0 hodin. Studenti jsou rozděleni do dvou skupin a střídání předmětů probíhá ve dvoutýdenních cyklech.
Úlohy pro primy
Téma: Měření délky posuvným měřidlem
Úkol: Změřte vnitřní průměr, vnější průměr a hloubku kádinky.
Teoretická příprava: Posuvné měřidlo slouží k přesnému měření vnějších a vnitřních rozměrů strojních součástí.
Téma: Objem kapaliny
Úkol: Změřte objem kapaliny v odměrném válci.
Teoretická příprava: Objem tělesa je fyzikální veličina, značí se V a udává, jakou část prostoru dané těleso zaujímá.
Jednotky objemu:
 |
 |
| odměrný válec | nádoby pro odměření určitého objemu |
Téma: Objem pevného tělesa.
Úkol: Změřte objem pevného tělesa pomocí odměrného válce.
Teoretická příprava: Při ponoření pevného tělesa do kapaliny se hladina kapaliny zvýší. Objem tělesa V vypočteme: V = V2 - V1
V1 - je objem kapaliny
V2 - je objem kapaliny s tělesem
Téma: Pružina
Úkol: Určete závislost délky pružiny na počtu závaží.
Teoretická příprava: Země působí na závaží gravitační silou a závaží na pružinu tahovou silou. Zavěšením závaží se změní délka pružiny.
 |
| L ... délka pružiny bez závaží L1 = L + Lp ... délka pružiny se závažím |
Téma: Hmotnost tělesa
Úkol: Stanovte hmotnost pevného tělesa.
Teoretická příprava: Hmotnost tělesa je fyzikální veličina a značí se m. Čím má těleso větší hmotnost, tím větší silou působí na podložku.
 |
Téma: Jednotky hmotnosti
| Úkol: | 1.Vyjádřete hmotnost tělesa v různých jednotkách |
| 2. Určete hmotnost drobných těles pomocí počítače a soupravy ISES. |
Teoretická příprava: Hmotnost tělesa můžeme vyjádřit v různých jednotkách. Nejčastěji se používají jednotky gram (g) a kilogram (kg).
Jednotky hmotnosti:
Téma: Hmotnost kapaliny a sypké látky
| Úkol: | 1. Stanovte objem 25g sypké látky. |
| 2. Určete hmotnost 100ml kapaliny. |
Teoretická příprava: Při vážení sypké látky musíme mít na paměti, že každá změna na miskách se děje jen při zaaretovaných vahách. Při vážení kapaliny v kádince musíme od celkové hmotnosti odečíst hmotnost prázdné kádinky.
Téma: Hustota
Úkol: Určete hustotu pevné látky.
Teoretická příprava: Hustota je fyzikální veličina, značí se 
. Hustotu pevné látky nemůžeme změřit přímo, ale vypočítáme ji podle vztahu 
, kde m je hmotnost pevného tělesa a V jeho objem.
Téma: Teplota
Úkol: Sestrojte graf závislosti teploty vody na čase.
Teoretická příprava: Teplota je fyzikální veličina, která se značí t. Měříme ji teploměrem a udáváme ve stupních Celsia (°C).
Úlohy pro sekundy
Téma: Rychlost
Úkol: Určete průměrnou rychlost tělesa
Teoretická příprava: Průměrná rychlost tělesa je taková rychlost, kterou by se těleso muselo pohybovat rovnoměrným pohybem, aby určitou dráhu urazilo za stejný čas, jako při pohybu nerovnoměrném.
Platí: vp = sc / tc , kde sc je celková dráha a tc je čas, za který těleso urazilo dráhu sc.
Téma: Úlohy o pohybu
Úkol: Řešte složitější úlohy o pohybu
Postup při řešení:
- Přečteme si pozorně zadání úlohy
- Zapíšeme zadané veličiny
- Provedeme nákres
- Promyslíme si řešení úlohy
- Zapíšeme postup řešení
- Provedeme číselné řešení úlohy
- Je-li třeba, sestrojíme graf
- Napíšeme odpověď
Téma: Skládání sil
Úkol: Pomocí měřicí soupravy ISES určete výslednici sil působících na těleso
Teoretická příprava: Na těleso působí dvě síly:
- stejného směru - výslednice má stejný směr jako obě síly a její velikost určíme součtem velikostí obou sil
- opačného směru - výslednice má stejný směr jako větší z obou sil a její velikost určíme tak, že od velikosti větší síly odečteme velikost menší síly
- různého směru - výslednici můžeme určit graficky
Téma: Tření
Úkol: Změřte velikost třecí síly při pohybu tělesa a experimentálně ověřte, na čem závisí.
Teoretická příprava: Třecí síla působí proti pohybu tělesa v místě dotyku tělesa s podložkou. Značíme ji Ft. Jestliže se těleso působením tahové síly F pohybuje rovnoměrně přímočaře, je třecí síla rovna přímo tahové síle (výslednice obou sil je nulová). F = Ft.
Téma: Páka
| Úkol: | Ověřte podmínku pro rovnovážnou polohu páky |
| 1. působí-li síly na různých stranách od osy otáčení | |
| 2. působí-li síly na stejné straně od osy otáčení |
Teoretická příprava: Páka je v rovnováze, jestliže platí: F1.r1 = F2.r2, kde F1, F2 jsou velikosti působících sil a r1, r2 jsou ramena působících sil.
Téma: Kladka
Úkol: Sestavte pevnou a volnou kladku a ověřte podmínku rovnováhy.
Teoretická příprava: U pevné kladky nastane rovnováha pro F1 = F2, u volné kladky je síla, potřebná na zvednutí břemena poloviční než tíha břemena. Hmotnost volné kladky přičítáme k hmotnosti břemene.
Téma: Archimédův zákon
Úkol: Určete objem tělesa pomocí Archimédova zákona.
Teoretická příprava: Archimédův zákon umožňuje určit vztlakovou sílu působící na těleso ponořené do kapaliny o dané hustotě.
Úlohy pro tercie
Téma: Opakování učiva
| Úkol: | a) Seznámení s laboratorním řádem |
| b) Výpočty příkladů z nižšího ročníku |
Teoretická příprava: Při řešení fyzikálních úloh většinou dodržujeme daný postup:
- Přečteme si pozorně zadání úlohy
- Zapíšeme zadané veličiny
- Provedeme nákres
- Promyslíme si řešení úlohy
- Zapíšeme postup řešení
- Provedeme číselné řešení úlohy
- Je-li třeba, sestrojíme graf
- Napíšeme odpověď
Téma: Mechanická práce
Úkol: Určit velikost vykonané práce při zvedání těles:
- pomocí siloměru,
- pomocí pevné kladky,
- pomocí volné kladky,
- pomocí kladkostroje.
Teoretická příprava: Mechanická práce je fyzikální veličina, značí se W. Těleso vykoná práci W, jestliže působením stálé sily F posune jiné těleso po dráze s ve směru působící síly. Platí: W = F.s. Jednotkou práce je joule (J), používají se i další jednotky - kilojoule (kJ), megajoule (MJ).
Téma: Grafické znázornění závislosti teploty vody na době ohřevu
Úkol: Sestrojit graf závislosti teploty vody na čase.
Teoretická příprava: Teplota je fyzikální veličina, která se značí t. Měříme ji teploměrem a udáváme ve stupních Celsia (°C). Hmotnost vody vypočítáme podle vztahu m = r.V, kde r je hustota a V objem vody.
Téma: Tepelná výměna
Úkol: Urči teplo přijaté vodou a odevzdané mosazným tělesem ponořeným do kapaliny.
Teoretická příprava: Teplota je fyzikální veličina, která se značí t. Měříme ji teploměrem a udáváme ve stupních Celsia (°C). Teplo Q je fyzikální veličina, která udává množství energie přenesené při tepelné výměně. Vypočítá se: Q = m . c . (t1 - t), kde m je hmotnost tělesa, c měrná tepelná kapacita látky, z níž je těleso a (t1-t) udává, o kolik °C se těleso ohřálo nebo ochladilo.
Téma: Teplota tání krystalické látky
Úkol: Určete teplotu tání krystalické látky
Teoretická příprava: Teplota tání je teplota, při níž může existovat látka současně v pevném i kapalném skupenství. Teplota tání závisí na okolním tlaku.
Téma: Změny skupenství
Úkol: Určete měrné skupenské teplo tání ledu.
Teoretická příprava: Tání je změna skupenství pevného na kapalné. Měrné skupenské teplo tání lt je teplo, které musíme dodat 1kg ledu při teplotě tání, aby se přeměnil na 1kg vody o stejné teplotě.
Téma: Modelování elektrického pole pomocí siločar
Úkol: Pomocí počítače vypracujte model siločar v elektrickém poli
Teoretická příprava: Siločáry jsou myšlené čáry, které zobrazují silové působení elektrického pole na kladně nabité částice v různých bodech pole
Téma: Měření elektrického proudu
Úkol: Změřte elektrický proud v různých místech jednoduchého obvodu při různých rozsazích stupnice.
Teoretická příprava: Proud měříme ampérmetrem, který zapojujeme do obvodu, sériově ke spotřebiči.
Pozor! Ampérmetr má malý vnitřní odpor, a proto před měřením vždy nastavíme maximální rozsah. Ampérmetr nikdy nezapojujeme do obvodu jen se zdrojem.
Téma: Ohmův zákon
Úkol: Na základě měření formulujte Ohmův zákon, Určete odpor rezistoru.
Teoretická příprava: Elektrický odpor vodiče značíme R. Jednotkou elektrického odporu je W (ohm). Rezistor je vodivá součástka, která je charakterizována určitou hodnotou elektrického odporu.
Téma: Elektrický odpor
Úkol: Změřte elektrický odpor rezistoru:
- přímou metodou
- substituční metodou,
- ohmmetrem.
Teoretická příprava: Elektrický odpor vodiče značíme R. Jednotkou elektrického odporu je W (ohm). Rezistor je vodivá součástka, která je charakterizována určitou hodnotou elektrického odporu.
Téma: Spojování rezistorů
Úkol: Určete na základě měření výsledný odpor rezistorů spojených:
- za sebou,
- vedle sebe.
Teoretická příprava: Elektrický odpor rezistoru je roven velikosti podílu napětí na rezistoru a proudu, který rezistorem prochází.Jednotkou el. odporu je W Platí: R = U / I. V elektrickém obvodu může být zapojeno více rezistorů, výsledný odpor záleží na odporech jednotlivých rezistorů a na tom, jak jsou jednotlivé rezistory zapojeny.
Téma: Posuvný válcový odpor
| Úkol: | a) Zapojit posuvný válcový odpor jako reostat |
| b) Zapojit posuvný válcový odpor jako potenciometr |
Teoretická příprava: Posuvný válcový odpor zapojený jako reostat slouží k regulaci proudu v obvodu, v zapojení jako potenciometr slouží k regulaci napětí zdroje.
Úlohy pro kvarty
Téma: Zpracování fyzikálních měření
| Úkol: | 1. Změřit hranu kvádru posuvným měřidlem |
| 2. Určit aritmetický průměr a odchylky měření |
Teoretická příprava: Měřit fyzikální veličinu znamená porovnávat její velikost s předem zvolenou jednotkou. Měření fyzikální veličiny je zatíženo chybami.
Téma: Měření indexu lomu látky
Úkol: Změřte index lomu skla
Teoretická příprava: Index lomu udává kolikrát je rychlost světla v daném prostředí menší než ve vakuu. Měření budeme provádět na základě zákona lomu a pomocí totálního odrazu.
Téma: Magnetické pole cívky
| Úkol: | 1. Prozkoumat vlastnosti magnetického pole cívky s proudem |
| 2. Sestrojit model elektromagnetu | |
| 3.Pomocí počítače sledovat průběh indukovaného napětí a zakreslit výsledky pozorování |
Teoretická příprava: Kolem každého vodiče s proudem existuje magnetické pole. Vodič stočený do několika závitů se nazývá cívka. Elektromagnet je cívka s jádrem z měkké oceli.
Téma: Transformátor
| Úkol: | 1. Ověřte činnost transformátoru v obvodu se stejnosměrným proudem |
| 2. Ověřte činnost transformátoru v obvodu se střídavým proudem | |
| 3.Ověřte platnost transformačního poměru |
Teoretická příprava: Transformátor se skládá ze dvou cívek na společném jádře. Jedna cívka je připojena ke zdroji (primární), druhá cívka je v obvodu se spotřebičem (sekundární). Poměr napětí na sekundární a primární cívce se nazývá transformační poměr, značí se p a platí: p = U2/U1. Transformátor používáme k transformaci nahoru (U2 > U1) nebo k transformaci dolů (U2 < U1).
Téma: Určení voltampérové charakteristiky spotřebiče
Úkol: Sestrojte voltampérovou charakteristiku spotřebiče
Teoretická příprava: Voltampérová charakteristika spotřebiče je graf závislosti proudu, který prochází spotřebičem na napětí na spotřebiči. Napětí na spotřebiči regulujeme potenciometrem. Při průchodu proudu spotřebičem vzniká teplo, spotřebič se zahřívá. Na průběh charakteristiky má vliv závislosti odporu na teplotě.
Téma: Polovodičová dioda
| Úkol: | 1. Zapojení diody v propustném a závěrném směru |
| 2. Sestrojení V – A charakteristiky diody |
Teoretická příprava: Dioda je polovodičová součástka, která obsahuje jeden přechod P-N. Při zapojení diody v propustném směru je vodivá, při zapojení v závěrném směru obvodem neprochází měřitelný proud. Voltampérová charakteristika diody je závislost proudu na napětí na diodě.
Téma: Měření ohniskové vzdálenosti čočky
| Úkol: | Určete ohniskovou vzdálenost spojky přímou metodou. |
Teoretická příprava: Ze zobrazovací rovnice čočky 1/f = 1/a + 1/a´ platí pro ohniskovou vzdálenost f = (aa´)/(a + a´), kde a je vzdálenost předmětu od optického středu čočky, a´ je vzdálenost obrazu od optického středu čočky. Měřením a, a´ můžeme určit ohniskovou vzdálenost (přímá metoda). Vzdálenosti a, a´ se měří od optického středu čočky. Vzhledem k tloušťce každé reálné čočky je takové měření nepřesné. Proto se přímé měření ohniskové vzdálenosti obchází užitím různých metod. Nejčastěji se používá Besselova metoda.
Téma: Měření ohniskové vzdálenosti čočky
| Úkol: | Určete ohniskovou vzdálenost spojky Besselovou metodou |
Teoretická příprava: Vzhledem k tloušťce každé reálné čočky je měření ohniskové vzdálenosti přímou metodou (výpočtem ze zobrazovací rovnice) nepřesné. Proto se přímé měření ohniskové vzdálenosti obchází užitím různých metod. Nejčastěji se používá Besselova metoda. Besselova metoda je založena na poznatku, že pro jistou vzdálenost předmětu a stínítka existují dvě polohy čočky, při nichž vzniká ostrý skutečný obraz. V poloze I je čočka u předmětu – obraz je zvětšený, v poloze II je čočka u stínítka – obraz je zmenšený.
Úlohy pro kvinty
Téma: Měření objemu pevného tělesa pravidelného tvaru
| Úkol: | 1. Seznámení s laboratorním řádem, BOZP a PO |
| 2. Určete objem dřevěného hranolu tvaru kvádru |
Teoretická příprava: Pro objem hranolu tvaru kvádru platí vztah V = a.b.c, kde a,b,c jsou délky hran hranolu.
U této laboratorní práce si můžete také stáhnout návod na zpracování naměřených hodnot..
Téma: Hustota tuhého tělesa
Úkol: Určete hustotu pevné látky (v g.cm-3), ze které je zhotoveno těleso.
Teoretická příprava: Hustotu pevné látky nemůžeme rovnou změřit, ale musíme ji vypočítat podle definičního vztahu r = m/V, kde m určíme pomocí laboratorních vah, V vypočítáme z naměřených rozměrů.
Téma: Počítání s vektorovými veličinami a výpočet průměrné rychlosti
Úkol: Řešte příklady na počítání s vektory a průměrnou rychlostí
Teoretická příprava: Vektorové veličiny jsou dány jednoznačně svou číselnou hodnotou, jednotkou a směrem. Při výpočtech musíme tento směr zohlednit. Průměrná rychlost je dána podílem celkové dráhy, kterou těleso urazí za čas t a tohoto času.
Téma: Kinematika pohybu rovnoměrného a rovnoměrně zrychleného
| Úkol: | 1. Zjistěte, jaký druh pohybu koná kulička, kterou považujeme za hmotný bod, po vodorovné rovině. |
| 2. Určete velikost zrychlení kuličky při pohybu po nakloněné rovině. |
Teoretická příprava: Kuličku uvolníme z určitého bodu nakloněné roviny. Kulička urazí po nakloněné rovině dráhu s1 za dobu t1 pohybem rovnoměrně zrychleným. Pro tento pohyb platí:
s1 = a.t12/2,
kde a je zrychlení tohoto pohybu. Ze známého t1 a s1 vypočítáme zrychlení:
a = 2 s1/ t12
Po vodorovné rovině urazí kulička dráhu s2 za dobu t2. Průměrnou rychlost kuličky na vodorovné rovině vypočteme podle vztahu:
vp = s2/t2.
Téma: Smykové tření
Úkol: Změřte součinitele smykového tření a určete, na čem závisí.
Teoretická příprava: Při pohybu tělesa po podložce vzniká na styčné ploše mezi tělesem a podložkou třecí síla Ft , pro jejíž velikost platí
Ft = f.Fn
f .... součinitel smykového tření
Fn ... velikost kolmé tlakové síly, kterou těleso působí na podložku
Při rovnoměrném pohybu po vodorovné podložce platí
Fn ... velikost kolmé tlakové síly, kterou těleso působí na podložku
Při rovnoměrném pohybu po vodorovné podložce platí
Fn = FG = m.g
a současně F = Ft , kde F je síla působící na těleso ve směru pohybu.
Téma: Pohyby těles v homogenním tíhovém poli (Vrhy)
Úkol: Pomocí počítače modelujte pohyby tělesa v homogenním tíhovém poli
Teoretická příprava: Pohyby v homogenním tíhovém poli jsou obecně pohyby složené z pohybu rovnoměrného přímočarého (konstantní rychlostí v0) a z volného pádu. Výsledný pohyb nazýváme vrh.
Téma: Přeměny energie
| Úkol: | 1. Teoretické řešení úloh na ráz těles. |
| 2. Praktické sledování přeměn různých forem mechanické energie. |
Teoretická příprava: Ráz těles je děj, při němž se tělesa o různé hmotnosti a různé rychlosti srazí a po srážce se opět pohybují. Rozlišujeme:
a) Dokonale nepružný ráz těles – při srážce se tělesa spojí a dál se pohybují jako jedno těleso. Platí zákon zachování hybnosti a neplatí zákon zachovaní kinetické energie
b) Dokonale pružný ráz těles – při srážce nedochází k žádné přeměně kinetické energie těles ani na deformaci ani na teplo. Po srážce se tělesa pohybují každé samostatně. Platí zákon zachování hybnosti i zákon zachování energie.
Téma: Měření hustoty pevné látky
Úkol:Změřte hustotu skla, z něhož jsou vyrobeny zkumavky.
Teoretická příprava: Je-li skleněná zkumavka ponořena do vody ve větší nádobě a je zčásti naplněna vodou, tak při určitém objemu vody ve zkumavce horní okraj zkumavky poklesne do roviny hladiny vody ve větší nádobě. Z Archimédova zákona lze pak vypočítat hustotu použitého skla.
Úlohy pro sexty
Téma: Veličiny molekulové fyziky
Úkol: Řešte příklady
Teoretická příprava: Mezi veličiny molekulové fyziky patří (mimo jiné) molární hmotnost, látkové množství, molární objem, relativní atomová a molekulová hmotnost ad.
Téma: Přibližné určení průměru molekuly kyseliny olejové
Úkol: Určete průměr molekuly kyseliny olejové
Teoretická příprava: Když kapku kyseliny olejové kápneme na volný povrch vody, rozteče se a vytvoří na povrchu kapaliny tzv. monomolekulární vrstvu o výšce rovné průměru molekuly kyseliny olejové. Ze známého objemu kapky a obsahu plochy vrstvy se dá určit výška tenké vrstvy, a tím přibližně průměr uvažované molekuly. Protože z jedné kapky by se utvořila monomolekulární vrstva o obsahu až několika km2, budeme používat roztok kyseliny olejové v benzínu. Benzín se na povrchu vypaří a velikost skvrny bude už podstatně menší.
Téma: Měrná tepelná kapacita
Úkol: Určete měrnou tepelnou kapacitu pevné látky užitím směšovacího kalorimetru
Teoretická příprava: Probíhá-li mezi teplejším tělesem a studenější kapalinou v kalorimetru tepelná výměna, platí kalorimetrická rovnice. Pokud experimentálně určíme zbývající veličiny v kalorimetrické rovnici, můžeme vypočítat měrnou tepelnou kapacitu látky, ze které je těleso vložené do kalorimetru.
Téma: Povrchové napětí kapalin
Úkol: Určete povrchové napětí syntetického lihu kapkovou metodou
Teoretická příprava: Při pomalém vytékání kapaliny ze svislé úzké trubice s rovným dolním okrajem se vytvoří na jejím konci kapka. Kapka se od trubice odtrhne, když povrchová síla působící na kapku podél obvodu v zúženém místě dosáhne rovnováhy s přibývající tíhovou silou kapky. K výpočtu povrchového napětí lihu použijeme srovnání s povrchovým napětím čisté vody při dané teplotě (srovnávací metoda).
Téma: Mechanické kmitání
| Úkol: | 1. Modelujte pomocí počítače kmitavý pohyb |
| 2. Určete tuhost k pružiny pomocí pružinového oscilátoru |
Teoretická příprava: Mechanické kmitání je periodický pohyb tělesa kolem rovnovážné polohy. Pokud je časovým diagramem tohoto děje sinusoida (kosinusoida) mluvíme o harmonickém kmitání.
Téma: Určení velikosti tíhového zrychlení matematickým kyvadlem
Úkol: Určete tíhové zrychlení matematickým kyvadlem. Použijte vztah pro dobu kmitu T matematického kyvadla a odvoďte z něho výraz pro tíhové zrychlení g. Potřebné veličiny pro výpočet tíhového zrychlení zjistíte měřením.
Teoretická příprava: Při malých amplitudách výchylky kyvadla mužeme pomocí vztahu pro periodu kmitání matematického kyvadla vypočítat tíhové zrychlení. Délka závěsu musí být co nejdelší.
Téma: Měření indexu lomu látky
Úkol: Určete index lomu skla na základě zákona lomu a totálního odrazu.
Teoretická příprava: Pro chod paprsků skleněným půlválcem platí zákon lomu. Pokud změříme úhel dopadu a úhel lomu, můžeme vypočítat index lomu skla.
Téma: Měření ohniskové vzdálenosti čočky
Úkol: Určete ohniskovou vzdálenost spojky Besselovou metodou.
Teoretická příprava: Besselova metoda je založena na poznatku, že pro jistou vzdálenost předmětu a stínítka existují dvě polohy čočky, při nichž vzniká ostrý skutečný obraz. V poloze I je čočka u předmětu - obraz je zvětšený, v poloze II je čočka u stínítka - obraz je zmenšený.
Úlohy pro septimy
Téma: Laboratorní řád, elektrická měření – zásadyÚkol:
Teoretická příprava:
Téma: Elektrické pole
Úkol: Modelujte elektrické pole jednoho a dvou bodových nábojů pomocí počítače.
Teoretická příprava: Elektrické pole vzniká v okolí elektricky nabitých těles. Dá se znázornit pomocí vektorů intenzity E (vektorový model), pomocí siločár (siločárový model) příp. pomocí ekvipotenciálních ploch (skalární pole - pomocí el. potenciálu).
Téma: Kapacita kondenzátorů. Spojování kondenzátorů
| Úkol: | 1. Určete kapacitu samotných kondenzátorů |
| 2. Určete výslednou kapacitu různě spojených kondenzátorů |
Teoretická příprava: Kondenzátory jsou zařízení s velkou kapacitou. Dají se spojovat do soustav, jejichž výslednou kapacitu lze vypočítat.
Připravený je i učební text kapacita a spojování kondenzátorů.
Téma: Elektrické napětí. Proud.
| Úkol: | 1. Změřte napětí nezatíženého a zatíženého zdroje a určete odchylky |
| 2. Změřte proud procházející jednoduchým obvodem a vypočítejte odchylku |
Teoretická příprava: Podle schémat na obr. změříme napětí a proud pro různé rozsahy a určíme odchylky v jednotlivých měřeních.
 |
 |
 |
Téma: Zatěžovací charakteristika zdroje
| Úkol: | 1. Určete zatěžovací charakteristiku ploché baterky |
| 2. Určete zatěžovací charakteristiku stabilizovaného zdroje napětí |
Teoretická příprava: Zatěžovací charakteristika je závislost svorkového napětí zdroje na odebíraném proudu.
Ue . . . elektromotorické napětí zdroje
U . . . svorkové napětí zdroje
Ri . . . vnitřní odpor
Ue = U + Ri . I
Ik = Ue / Ri . . . zkratový proud
Téma: Elektrický odpor rezistoru
| Úkol: | 1. Změřte elektrický odpor rezistoru přímou metodou |
| 2. Změřte elektrický odpor rezistoru substituční metodou | |
| 3. Změřte elektrický odpor rezistoru ohmmetrem |
Teoretická příprava: Konstrukce ampérmetru a voltmetru - základem je citlivý magnetoelektrický galvanometr, v němž se využívá silového působení magnetického pole na vodič s proudem. Při plné výchylce jím protéká proud IG s napětím UG. Odpor galvanometru je RG = UG / IG
Téma: Měření V - A charakteristiky spotřebiče
Úkol: Určete V - A charakteristiku a) žárovky b) rezistoru c) termistoru.
Teoretická příprava: V - A charakteristika je graf závislosti proudu procházejícího spotřebičem na napětí I = f(U)
- Lineární charakteristika - vykazuje ji pasivní prvek - rezistor, jehož odpor je konstantní a platí pro něj Ohmův zákon. Grafem závislosti I na U je přímka.
- Nelineární charakteristika - vykazují ji prvky, jejichž odpor není konstantní a závisí na procházejícím proudu. Pro tyto prvky neplatí Ohmův zákon. Grafem závislosti I na U je křivka (např. část paraboly)
Téma: Polovodičová dioda
Úkol: Sestrojte V-A charakteristiku polovodičové diody
Teoretická příprava: Polovodičová dioda je elektrotechnická součástka s nelineární charakteristikou. Určujeme V-A charakteristiku při zapojení v propustném a závěrném směru.
Téma: Stacionární magnetické pole
| Úkol: | 1. Modelujte magnetické pole jednoho a více vodičů s proudem pomocí počítače |
| 2. Výpočty velikosti magnetické indukce |
Teoretická příprava: Magnetická indukce charakterizuje silové působení magnetického pole na vodič s proudem a její velikost závisí jen na magnetickém poli.
Značka: B
Jednotka: T (tesla)
Téma: Stacionární magnetické pole 2
| Úkol: | 1. Řešte teoretické úlohy |
| 2. Modelujte pohyb nabité částice v magnetickém poli |
Teoretická příprava: Částice s nábojem se při pohybu v magnetickém poli bude pohybovat po zakřivené trajektorii. Její tvar závisí na velikosti a znaménku náboje a velikosti magnetické indukce daného pole.
Téma: Nestacionární magnetické pole
| Úkol: | 1. Řešte teoretické úlohy |
| 2. Sledujte průběh indukovaného napětí Ui |
Teoretická příprava: Při pohybu vodiče v magnetickém poli se na koncích vodiče indukuje napětí Ui , jehož velikost lze vyjádřit pomocí zákona elektromagnetické indukce.
Téma: Usměrňovač střídavého proudu
| Úkol: | 1. Ověřit činnost polovodičového usměrňovače jednocestného |
| 2. Ověřit činnost polovodičového usměrňovače dvoucestného v tzv. Graetzově zapojení |
Teoretická příprava: V usměrňovači střídavého proudu se využívá základní vlastnosti polovodičové diody, kterou prochází proud jen v propustném směru, t. j. když je anoda kladná. V jednocestném usměrňovači prochází proud diodou jen v kladných půlperiodách střídavého napětí, které je pulsující (tepavé) a lze ho vyhladit pomocí kondenzátoru.o velké kapacitě. Při dvoucestném zapojení se používá čtyř diod, napětí pulsuje s dvojnásobnou frekvencí a lze jej snadno vyhladit. K dokonalému vyhlazení se používají filtry obsahující kondenzátory a odpory.
Téma: Transformátor
| Úkol: | 1. Ověřte činnost transformátoru v obvodu se stejnosměrným proudem. |
| 2. Ověřte činnost transformátoru v obvodu se střídavým proudem. | |
| 3. Ověřte platnost transformačního poměru. |
Teoretická příprava: Transformátor se skládá ze dvou cívek na společném jádře. Jedna cívka je připojena ke zdroji (primární), druhá cívka je v obvodu se spotřebičem (sekundární). Poměr napětí na sekundární a primární cívce se nazývá transformační poměr, značí se p a platí: p = U2/U1. Transformátor používáme k transformaci nahoru (U2 > U1) nebo k transformaci dolů (U2 < U1)