Laboratorní cvičení - Úlohy pro septimy

Úlohy pro septimy

 Téma: Laboratorní řád, elektrická měření – zásady
     Úkol:

     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.

SCHEMA1 SCHEMA2 SCHEMA3

 


 

     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)

  1. Lineární charakteristika - vykazuje ji pasivní prvek - rezistor, jehož odpor je konstantní a platí pro něj Ohmův zákon. Grafem závislosti I na U je přímka.
  2. 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)