Zápisy do sešitu: El. náboj a síla Elektrické pole Práce v el. poli Rozložení náboje na vodiči Vodič v el. poli Izolant v el. poli Kapacita, kondenzátor El. proud Vodiče, polovodiče, nevodiče Prakt. práce: měření VA char. rezistoru Ohmův zákon Rezistor, reostat, potenciometr Spojování rezistorů Ohmův zákon pro celý obvod Kirchhoffovy zákony Vlastní polovodič Termistor Fotorezistor Dioda - pokusy Příměsový polovodič Princip diody Usměrňování diodou Graetzovo zapojení Praktické ovládání generátoru a osciloskopu Náhr. schéma diody Kondenzátor ve střídavém obvodu Kapacita diody VA char. diody a Zenerovy diody Zdvojovač napětí Televize a osciloskop Urychlování elektronů Vychylovací destičky Stacionární magnetické pole Magnetická síla (zač. a pokr.) Magn. poli přímého vodiče Mag. pole závitu a cívky Nabitá částice v mag. poli Shrnutí televize a osciloskopu Síla působící mezi dvěma vodiči Stejnosměrný elektromotor Magnetické vlastnosti materiálů Elektromagnet El. zvonek Elmag. relé Druhy elektromotorů Elmag. indukce - vznik ind. napětí Faradayův zák. elmag. ind. Magn. ind. tok Ind. proud Vířivé proudy Vl. indukce Zhášecí obvody cívek Rekuperační dioda Energie el. a mag. pole El. proud v plynech Jiskrový výboj Obloukový výboj Doutnavý výboj Koróna, katodové a kanálové záření LED Žárovka Bipolární tranzistor Unipolární tranzistor Operační zesilovač Práce a výkon Ef. hodnota proudu Regulace výkonu Tyristor Přenos rádiového signálu Amplitudová modulace Frekvenční modulace Sériový RLC obvod Fázorový diagram Elmag. oscilátor Výkon v RLC obvodu Amplitudová demodulace (krystalka) Frekvenční demodulace Rádiový přijímač Stereofonní vysílání Televize El. proud v kapalinách
24. hodina - pondělí 8.12. 2003
Zapojení: 
(Zemnící zdířka osciloskopu je černá, zdířky X a Y jsou červené). Měříme
v XY režimu. Změříme charakteristiku obyčejné diody a Zenerovy diody. Z
osciloskopu odečteme hodnotu napětí, při které začíná procházet proud v
propustném (u Zenerovy diody i v závěrném) směru.
Naměřené charakteristiky:
 |
 |
| Obyčejná dioda | Zenerova dioda |
25. hodina - pondělí 15.12. 2003
Test na Ohmův zákon a Kirchhoffovy zákony - zadání a řešení zde.
Sepneme-li spínač, začne se v první záporné půlperiodě nabíjet přes diodu D1 kondenzátor C1 a nabije se na amplitudu napětí zdroje.
obr. 1
Následuje kladná půlperioda napětí. Dioda D1 je v závěrném směru, napětí zdroje a napětí na kondenzátoru C1 jsou vůči kondenzátoru C2 v sérii. Kondenzátor C2 se tedy nabije na napětí na kondenzátoru C1 (což je amplituda napětí zdroje) plus amplituda napětí zdroje, tedy na dvojnásobek amplitudy zdroje.
obr. 3
Na kondenzátoru C2 je tedy napětí UC2 = 2U0 vstup. Zde odebíráme výstupní napětí.
V praxi se řadí několik zdvojovačů za sebou, podle toho, jaké chceme získat
napětí.
Př. násobič napětí třemi (rozkreslení jeho postupného nabíjení zde):
Násobiče se využívají k získání vysokého urychlovacího napětí v televizních obrazovkách (asi 10 kV).
26. hodina - čtvrtek 18.12. 2003
Základní princip televizní a osciloskopové obrazovky je stejný.
Televize má vychylovací cívky, osciloskop vychylovací destičky.
Obraz na obrazovce vytvářejí dopadající elektrony. Ty jsou vytvářeny ve Wehneltově válci (neboli Wehneltova trubice), svazek elektronů je pak v elektrickém poli vhodného tvaru zaostřen a v dalším elektrickém poli jsou elektrony urychlovány a vlétají mezi vychylovací cívky (destičky), kde mění svůj směr a dopadají na obrazovku, kde příslušný bod na chvilku zazáří.
Podrobněji:
Elektron se nachází v elektrickém poli, kde na něj působí síla. Je přitahován ke kladné destičce a v prostoru mezi destičkami se pohybuje rovnoměrně rychleným pohybem (pole je homogenní, tudíž síla je konstantní). Mezi destičkami je napětí kolem 10 kV, které se vyrábí pomocí násobiče napětí.
Příklad: Na jakou rychlost je urychlen elektron mezi destičkami vzdálenými od sebe 10 cm, mezi nimiž je napětí 10 kV, jestliže byl na začátku v klidu?
Řešení: Použijeme zákon zachování energie. Elektron má na začátku nulovou rychlost (a tedy kinetickou energii) a nějakou elektrickou potenciální energii Ep = eU (e je náboj elektronu, U napětí mezi deskami). Naopak na konci má nulovou elektrickou potenciální energii a nějakou kinetickou energii Ek = mv2/2 (m je hmotnost elektronu a v jeho konečná rychlost). Protože celková energie se zachovává, je Ep = Ek.
Po dosazení 
.
Rychlost nezávisí na dráze, pouze na napětí!
Elektron prolétává elektrickým polem mezi destičkami - směr jeho rychlosti je kolmý na intenzitu el. pole. V prostoru mezi destičkami je přitahován ke kladné destičce a jeho dráha je zakřivována. Po opuštění elektrického pole se opět pohybuje přímočaře. Na destičky se přivádí signál, který vstupuje do osciloskopu (napětí, jehož průběh chceme zobrazit).
Použití jen u osciloskopu. Jedny destičky vychylují elektron ve vertikálním směru (nahoru - dolů), druhé ve směru horizontálním (do stran). Úhel, o který mohou destičky vychýlit elektron, je poměrně malý. Proto je obrazovka osciloskopu malá a dlouhá.
DOMÁCÍ ÚKOL: O kolik se "zvedne" elektron prolétajícího rychlostí 1.107 ms-1 mezi vychylovacími destičkami , které jsou 10 cm dlouhé? Mezi destičkami je el. pole o intenzitě 1.103 Vm-1.
Řešení (konečný výsledek) je zde.
27. hodina - pondělí 5.1. 2004
Využití interakce mezi elektrickým proudem a magnetickým polem - napřed něco znát o magn. poli.
Kolem trvalého magnetu existuje magnetické pole - oblast, v němž působí na ostatní předměty síla - znázorňuje se magnetickými siločarami (uzavřené křivky - na rozdíl od siločar elektrického pole - začínající na severním pólu magnetu a končící na jižním pólu magnetu!). Každý magnet má dva póly, které se nazývají severní pól (označení N - north, barevně označován červeně) a jižní pól (označení S - south, barevně označován modře). Nebyl pozorován magnetický monopól!
Magnetické pole tyčového magnetu
Magnetické pole podkovovitého magnetu - homogenní magnetické pole
Demonstrace magn. pole - železnými pilinami (pokus) nebo magnetkou (malý tyčový magnet). Magnetické siločáry mají takový směr, že tečna v každém jejich bodě ukáže směr síly, která v daném místě působí na severní pól magnetky - viz tento aplet.
Země má rovněž magnetické vlastnosti. Chová se jako tyčový magnet, jehož severní pól je v blízkosti jižního zemského pólu a jižní pól je v blízkosti severního zemského pólu. Magnetické siločáry tedy jsou tedy šikmo k povrchu Země - zkuste zjistit podrobnosti.
Zkuste si ověřit magn. vlastnosti věcí - zkuste např. pohybovat busolou podél železného rámu dveří a pozorujte, jak se chová. Zamyslet se nad tím.
DOMÁCÍ ÚKOL: Mějme tyčový magnet s neoznačenými póly a kus železa vypadající stejně jako magnet. Jak je od sebe rozlišíte (bez pomoci dalších pomůcek)? Odpověď je pak zde.
Magnetické pole a vodič s proudem na sebe navzájem působí magnetickou silou - Laplaceova (Lorentzova) síla.
Mějme vodič zavěšený na závěsu v magnetickém poli. Začne-li vodičem procházet proud, vodič se vychýlí (pokus)
28. hodina - čtvrtek 8.1. 2004
Test - zadání viz zde.
29. hodina - pondělí 12.1. 2004
Zkoušení - úlohy
| Úloha 1: Ke zdroji o elmot. napětí 15 V a vnitřním
odporu 5 W je připojen rezistor o
odporu 10 W. Ke svorkám zdroje napětí
je paralelně připojen kondenzátor s kapacitou 1 mF(obr.).
Určete náboj na kondenzátoru. (Výsledek: 10 mC) |
 |
Úloha 2: Na kolik stejných částí je třeba rozdělit
drátěný vodič o odporu 49 W, abychom při
paralelním zapojení těchto částí dostali výsledný odpor 1 W?
(Výsledek: 7)
Úloha 3: Jestliže k baterii s elektromot. napětím 4,5 V
připojíme rezistor o odporu 4 W,prochází
obvodem proud 0,9 A. Určete proud při zkratu.
(Výsledek: 4,5 A)
Úloha 4: Jaký odpor má předřadný rezistor, který
musíme sériově připojit k voltmetru s vnitřním odporem 10 kW,
aby se napěťový rozsah voltmetru zvětšil 30krát?
(Výsledek: 290 kW)
Úloha 5: Voltmetr s rozsahem 100 V má vnitřní
odpor 10 kW. Jaké napětí s ním budeme moci měřit,
připojíme-li k němu předřadný rezistor s odporem 90 kW.
(Výsledek: 1000 V)
Úloha 6: Mikroampérmetrem s odporem 180 W
prochází při největší výchylce proud 100 mA.
Jaký je odpor bočníku, který musíme k ampérmetru paralelně připojit,
abychom mohli měřit proud 1 mA?
(Výsledek: 20 W)