úloha 1
Všechny žárovky jsou stejné, odpor diod v propustném směru je zanedbatelný.
Které žárovky budou svítit? Žárovka svítí při napětí 2 až 4V.
(a) (b)
(c) (d)
úloha 2
(a) Popište funkci a možné použití diody, LED, fotorezistoru, termistoru,
fotodiody, tenzometru, NPN tranzistoru, MOSFET.
(b) Jakými senzory je vybaven váš mobilní telefon?
(c) Termistor o odporu 1 – 10 kW je zapojen s odporem 5 kW jako dělič
napětí ke zdroji 5 V. Nakreslete schéma tohoto zapojení. Jaké hodnoty
napětí můžeme očekávat na výstupu zapojenému k rezistoru 5 kW?
(d) Proč se odpor polovodiče s teplotou zmenšuje?
(e) Proč je třeba LED zapojovat s ochranným rezistorem?
(f) Čím je určena barva LED? Proč nemůže být PN přechod v LED
zdrojem bíleho světla? Bílá LED přesto existuje - vysvětlete.
úloha 3
Na obrázku je voltampérová charakteristika modré LED. Výrobce udává
optimální pracovní proud 20mA.
(a) Jaké je odpovídající pracovní napětí?
(b) Jaký je odpor LED v pracovním bodě?
(c) Jaký je příkon LED v pracovním bodě?
(d) Navrhněte odpor ochranného rezistoru k LED pro zdroj o napětí 6V.
[(d) 140W]
úloha 4
Seřaďte následující kapaliny podle jejich vodivosti:
(a) voda z vodovodu,
(b) dešťová voda,
(c) 10% roztok kyseliny sírové,
(d) benzín.
úloha 5
(a) Popište průběh elektrolýzy roztoku kyseliny sírové ve vodě. K čemu se
používá?
(b) Určete poměr hmotností i objemů vodíku a kyslíku při elektrolýze
vody.
+ – + –
U=3V U=3V
N P
+ –
U=6V
+ –
U=3V
(e) (f)
+ –
U=6V
+
–
U=3V
Elektrický proud 2
úloha 6
(a) Jaké parametry galvanických článků jsou důležité pro jejich použití?
(b) Popište princip a použití alespoň 3 různých galvanických článků.
(c) Jak můžeme zvýšit životnost Li-ion akumulátoru?
(d) Jak se měří stav nabití akumulátoru notebooku či telefonu?
úloha 7
Při elektrolýze CuSO4 prošel roztokem celkový náboj 2.104
C. Určete
hmotnost vyloučené mědi. Molární hmotnost mědi je 63,55 g.mol-1
. Iont
mědi v roztoku je dvojmocný.
[m=6,6g]
úloha 8
Kovový předmět o ploše povrchu 120cm2
byl niklován po dobu šesti
hodin proudem 0,2A. Určete tloušťku niklové vrstvy, která se za
uvažovanou dobu na povrchu předmětu vytvořila. Molární hmotnost niklu
je 58,69 g.mol-1
, jeho hustota je 8800 kg.m-3
.
[12,4 mm]
úloha 9
Hliník se vyrábí kontinuální elektrilýzou taveniny oxidu hlinitého o teplotě
950 stupňů Celsia při napětí 4 V a proudu 50 000 A. Kolik energie je
potřeba k výrobě 1 kg čistého hliníku? Počítejte jen s energií nutnou
k rozštěpení oxidu elektrolýzou.
[12 kWh]
úloha 10
Porovnejte hustotu energie v J/kg pro
(a) olověný akumulátor (12 V, 45 Ah, 13 kg)
(b) Li-ion akumulátor (7,4 V, 1500 mAh, 86 g)
(c) benzín
úloha 11
(a) Popište tři různé způsoby ionizace plynu.
(b) Vysvětlete, proč snížení tlaku zvyšuje vodivost plynu.
úloha 12
U následujících výbojů uveďte jejich výskyt, případně využití:
(a) elektrický oblouk,
(b) doutnavý výboj,
(c) jiskra,
(d) koróna,
(e) proud elektronů.
úloha 13
Dielektrická pevnost suchého vzduchu je 3.106
V.m-1
. Jaké musí být napětí
mezi dvěma plochými kovovými elektrodami ve vzdálenosti 1 cm, aby
doško k průrazu? Jak se výsledek změní, nebudou-li elektrody ploché?
[30 kV]
úloha 14
Ionizační energie Neonu je asi 20 eV. Ve výbojové trubici o délce 20 cm je
snížený tlak a střední volná dráha elektronů dosahuje hodnoty 1 mm.
(a) Jakou energii musí mít elektron, aby ionizoval atom Neonu?
(b) Jaké napětí potřebujeme přiložit na konce trubice, aby se rozsvítila?
[4 kV]
úloha 15
Obyčejný blesk je charakterizován řádově těmito parametry: 1GV,
10 KA, 10 000 K, 10 MPa, 1 ms. Vypočítejte na jejich základě některé
další charakteristiky blesku.