úloha 1
Vyjmenujte několik elektrických zařízení, které
(a) pracují pouze se stejnosměrným napětím,
(b) pracují pouze se střídavým napětím,
(c) mohou pracovat s oběma druhy napájení (bez úpravy).
úloha 2
Nakreslete graf časového průběhu střídavého napětí v zásuvce v EU.
Vyznačte periodu, amplitudu napětí, efektivní hodnotu napětí.
úloha 3
(a) Popište vznik střídavého napětí při rovnoměrném otáčení cívky v magnetickém
poli.
*(b) Pomocí Faradayova zákona elektromagnetické indukce odvoďte vztah
pro časový průběh napětí.
úloha 4
Žárovku můžeme zapojit buď ke zdroji stejnosměrného nebo střídavého
napětí. Voltmetr ukazuje v obou případech stejnou hodnotu 24V. Bude
žárovka svítit v obou případech stejně jasně? Jaký je příkon žárovky, je-li
její odpor 8 Ohmů?
[P=72W]
úloha 5
Ke zdroji střídavého napětí o efektivní hodnotě 120 V je připojena doutnavka.
Zápalné napětí výboje v doutnavce je 85 V, je-li napětí menší, doutnavka
nesvítí. Určete kolik procent času doutnavka svítí. [67%]
úloha 6
(a) Popište zapojení a funkci třífázového alternátoru.
(b) Popište zapojení a funkci transformátoru.
(c) Popište základní princip spínaného zdroje.
(d) Popište základní princip indukčního sporáku.
(e) Synchronního a asynchronního elektromotoru.
úloha 7
Kanadská vodní elektrárna La Grande 2 má výkon 368 MW. Dodává energii
do Montrealu, jehož vzdálenost je 1000km. Odpor 1km používaného vysokonapěťového
vedení je 0,22W. Vypočtěte ztrátový výkon ve vedení
(a) při napětí 740kV,
(b) při napětí 370 kV.
[(a) 55MW, (b) 220MW]
úloha 8
Odhadněte, jaký by musel být průměr měděného kabelu, který by překonával
vzdálenost 6000km mezi Evropou a východem USA, aby mohl
přenášet výkon 2000 MW při napětí 800kV. Kolik by stála měď na výrobu
tohoto kabelu při ceně 170 Kč/kg?
úloha 9
(a) Proč se musí každý alternátor dodávající proud do sítě před připojením
synchronizovat?
(b) Jaké druhy jističů máme na rozvodné skříni v domě? Jaké přívodní
vodiče vedou do domu a jaké do zásuvky?
(c) Které spotřebiče jsou napájeny třífázovým napětím a proč? Jak
spolu souvisí napětí 230 V a 400 V?
(d) Jak je v rozvodné soustavě zajištěna neustálá rovnováha mezi
výrobou a spotřebou energie?
(e) Jaké jsou hlavní prvky rozvodné soustavy ČR?
(f) Někdy se při zkratu v domácnosti (třeba při prasknutí žárovky)
může stát, že opětovné zapnutí vašeho jističe neobnoví napájení
spotřebičů. Jak si poradíte?
(g) Najděte příklady zařízení, která používají transformátor ke zvyšování
napětí a zařízení, která ke ho používají ke snižování napětí.
úloha 10
Určete impedanci, fázový posun proudu a napětí a maximální hodnotu
proudu v obvodech. Parametry zdroje jsou UMAX
=24V a f=100Hz.
(a) (b)
(c) *(d)
úloha 11
Frekvence generátoru byla zvolena tak, aby obě žárovky svítily stejně.
Která žárovka bude svítit víc
(a) zvýšíme-li frekvenci generátoru?
(b) snížíme-li frekvenci generátoru?
Vysvětlete.
úloha 12
Pokuste se předpovědět chování následujících zapojení prvků R, L, C
v závislosti na frekvenci vstupního signálu.
(a) (b)
(c)
úloha 13
Cívka má indukčnost 2 H a odpor 200 W. Určete, jaký proud bude procházet
cívkou po zapojení ke zdroji
(a) stejnosměrnému, U=230V, [I=1,15 A]
(b) střídavému, Uef
=230V, f=50 Hz, [Ief
=0,35 A]
(c) střídavému, Uef
=230V, f=200 Hz [Ief
=0,0875 A]
úloha 14
V sériovém obvodu RLC máme zapojenou cívku L=0,1H, kondenzátor
C=1600nF a rezistor R=120W. Při jaké frekvenci zdroje bude obvodem procházet
největší proud? Jaký přitom bude fázový posun proudu a napětí?
[f=400Hz, nulový]
*úloha 15
Vypočtěte impedanci a fázový posun v sériovém obvodu RLC:
(a) R=160W, C=15mF, L=0,23H, f=60Hz, UM
=36V,
(b) R=40W, C=16mF, L=0,4H, f=50Hz, UM
=12V,
[(a), 184W, -30°, (b) 83W, -61°]
úloha 16
Spotřebič připojený do zásuvky byl v chodu jednu hodinu, ampérmetr
ukazoval po celou dobu proud 10A. Elektroměr za dobu provozu naměřil
spotřebovanou energii 1,5 kWh. Vypočítejte účiník spotřebiče a jeho fázový
posun [cosf=0,67]
úloha 17
Na štítku elektromotoru jsou údaje: 230V, 5A, cosf=0,8. Vysvětlete význam
údajů a určete činný výkon. [920 W]
úloha 18
Příkon transformátoru je 800W, účinnost 96%. Jaký proud prochází sekundárním
vinutím, ke kterému je připojen rezistor, jestliže sekundární
napětí je 100V? [I=7,7A]
úloha 19
Rozvodný transformátor je napájen primárním napětím 22kV a dodává
energii do okolních domů při napětí 230V. Spotřebitelé odebírají z transformátoru
výkon 78kW. Předpokládejme ideální transformátor beze ztrát.
(a) Určete poměr počtu závitů,
(b) Jaký proud protéká primárním a sekundárním vinutím?
[(a) 96:1, (b) 3,5A a 340A]
Střídavý proud
R=100W L=100mH
C=1mF
~ ~
~
L=100mHR=100W
2
1
G
~
out
~
out
~
out