Elektronika 1 - Laboratorní cvičení

Elektrotechnika 1 - laboratorní cvičení 1

Elektrotechnika 1 - laboratorní cvičení

Garant předmětu:
Doc. Ing. Lubomír Brančík, CSc.

Autoři textu:
Doc. Ing. Jiří Sedláček, CSc.
Ing. Miloslav Steinbauer
Ing. Martin Zlomek
Brno 1.8. 2004
2 FEKT Vysoké učení technické v Brně
Obsah
ÚVOD ........................................................................................................................................ 8
ZAŘAZENÍ PŘEDMĚTU VE STUDIJNÍM PROGRAMU................................................ 8
ÚVOD DO PŘEDMĚTU............................................................................................................... 8
OBECNÉ POKYNY PRO LABORATORNÍ CVIČENÍ...................................................... 8
DOMÁCÍ PŘÍPRAVA NA CVIČENÍ ............................................................................................... 8
PRÁCE V LABORATOŘI ............................................................................................................. 8
ZPRACOVÁNÍ VÝSLEDKŮ ......................................................................................................... 9
Skutečné schéma zapojení.......................................................................................... 9
Seznam použitých přístrojů........................................................................................ 9
Tabulky naměřených a vypočtených hodnot ............................................................ 10
Grafické zpracování................................................................................................. 10
Závěr 11
OVLÁDÁNÍ PŘÍSTROJE UNIMA KS ............................................................................... 12
Ovládací program Unima........................................................................................ 12
Měření AV charakteristik (CharDiode)................................................................... 12
Tisk grafů................................................................................................................. 12
OVLÁDÁNÍ GENERÁTORU AGILENT (HP) 33120A.................................................... 13
PROGRAM LINROV............................................................................................................ 14
POŽADAVKY.......................................................................................................................... 14
1 STANOVENÍ PARAMETRŮ REÁLNÉHO ZDROJE............................................... 15
1.1 CÍL ÚLOHY..................................................................................................................... 15
1.2 ÚKOL............................................................................................................................. 15
1.3 TEORETICKÝ ÚVOD........................................................................................................ 15
1.3.1 Vlastnosti zdroje napětí ............................................................................. 15
1.3.2 Vlastnosti zdroje proudu............................................................................ 16
1.3.3 Ekvivalentní zdroje .................................................................................... 17
1.4 PRACOVNÍ POSTUP......................................................................................................... 17
1.5 ZPRACOVÁNÍ ................................................................................................................. 18
1.6 POUŽITÉ PŘÍSTROJE A PŘÍPRAVKY.................................................................................. 19
1.7 ZÁVĚR ........................................................................................................................... 19
1.8 KONTROLNÍ PŘÍKLADY A OTÁZKY ................................................................................. 19
1.8.1 Kontrolní příklad 1.1 ................................................................................. 19
1.8.2 Kontrolní příklad 1.2 ................................................................................. 19
1.8.3 Kontrolní otázka 1 ..................................................................................... 19
1.9 SHRNUTÍ........................................................................................................................ 19
2 KIRCHHOFFOVY ZÁKONY A METODA ÚMĚRNÝCH VELIČIN..................... 20
2.1 CÍL ÚLOHY..................................................................................................................... 20
2.2 ÚKOL............................................................................................................................. 20
2.3 TEORETICKÝ ÚVOD........................................................................................................ 20
2.3.1 Kirchhoffovy zákony .................................................................................. 20
2.3.2 Metoda úměrných veličin........................................................................... 21
2.4 PRACOVNÍ POSTUP......................................................................................................... 21
Elektrotechnika 1 - laboratorní cvičení 3
2.5 ZPRACOVÁNÍ ................................................................................................................. 22
2.6 POUŽITÉ PŘÍSTROJE A PŘÍPRAVKY.................................................................................. 22
2.7 ZÁVĚR ........................................................................................................................... 22
2.8 KONTROLNÍ PŘÍKLADY A OTÁZKY ................................................................................. 22
2.8.1 Kontrolní příklad 2.1 ................................................................................. 22
2.8.2 Kontrolní otázka 2 ..................................................................................... 23
2.9 SHRNUTÍ........................................................................................................................ 23
3 METODA NÁHRADNÍHO ZDROJE .......................................................................... 24
3.1 CÍL ÚLOHY..................................................................................................................... 24
3.2 ÚKOL............................................................................................................................. 24
3.3 TEORETICKÝ ÚVOD........................................................................................................ 24
3.4 PRACOVNÍ POSTUP......................................................................................................... 25
3.5 ZPRACOVÁNÍ ................................................................................................................. 26
3.6 POUŽITÉ PŘÍSTROJE A PŘÍPRAVKY.................................................................................. 27
3.7 ZÁVĚR ........................................................................................................................... 27
3.8 KONTROLNÍ PŘÍKLADY A OTÁZKY ................................................................................. 27
3.8.1 Kontrolní příklad 3.1 ................................................................................. 27
3.8.2 Kontrolní příklad 3.2 ................................................................................. 27
3.8.3 Kontrolní otázka 3 ..................................................................................... 27
3.9 SHRNUTÍ........................................................................................................................ 27
4 METODA UZLOVÝCH NAPĚTÍ................................................................................. 28
4.1 CÍL ÚLOHY..................................................................................................................... 28
4.2 ÚKOL............................................................................................................................. 28
4.3 TEORETICKÝ ÚVOD........................................................................................................ 28
4.3.1 Obecný postup při analýze obvodu metodou uzlových napětí................... 28
4.3.2 Sestavení maticové rovnice........................................................................ 29
Příklad 29
4.4 PRACOVNÍ POSTUP......................................................................................................... 30
4.5 ZPRACOVÁNÍ ................................................................................................................. 30
4.6 POUŽITÉ PŘÍSTROJE A PŘÍPRAVKY.................................................................................. 31
4.7 ZÁVĚR ........................................................................................................................... 31
4.8 KONTROLNÍ PŘÍKLADY A OTÁZKY ................................................................................. 31
4.8.1 Kontrolní příklad 4.1 ................................................................................. 31
4.8.2 Kontrolní příklad 4.2 ................................................................................. 31
4.8.3 Kontrolní otázka 4 ..................................................................................... 31
4.9 SHRNUTÍ........................................................................................................................ 31
5 METODA SMYČKOVÝCH PROUDŮ........................................................................ 32
5.1 CÍL ÚLOHY..................................................................................................................... 32
5.2 ÚKOL............................................................................................................................. 32
5.3 TEORETICKÝ ÚVOD........................................................................................................ 32
5.3.1 Obecný postup při analýze obvodu metodou smyčkových proudů ............ 32
5.3.2 Sestavení maticové rovnice........................................................................ 33
Příklad 33
5.4 PRACOVNÍ POSTUP......................................................................................................... 34
5.5 ZPRACOVÁNÍ ................................................................................................................. 34
5.6 POUŽITÉ PŘÍSTROJE A PŘÍPRAVKY.................................................................................. 35
5.7 ZÁVĚR ........................................................................................................................... 35
5.8 KONTROLNÍ PŘÍKLADY A OTÁZKY ................................................................................. 35
4 FEKT Vysoké učení technické v Brně
5.8.1 Kontrolní příklad 5.1 ................................................................................. 35
5.8.2 Kontrolní příklad 5.2 ................................................................................. 35
5.8.3 Kontrolní otázka 5 ..................................................................................... 35
5.9 SHRNUTÍ........................................................................................................................ 36
6 PRINCIP SUPERPOZICE............................................................................................. 37
6.1 CÍL ÚLOHY..................................................................................................................... 37
6.2 ÚKOL............................................................................................................................. 37
6.3 TEORETICKÝ ÚVOD........................................................................................................ 37
6.4 PRACOVNÍ POSTUP......................................................................................................... 38
6.5 ZPRACOVÁNÍ ................................................................................................................. 38
6.5.1 Simulace .................................................................................................... 38
6.6 POUŽITÉ PŘÍSTROJE A PŘÍPRAVKY.................................................................................. 40
6.7 ZÁVĚR ........................................................................................................................... 40
6.8 KONTROLNÍ PŘÍKLADY A OTÁZKY ................................................................................. 40
6.8.1 Kontrolní příklad 6.1 ................................................................................. 40
6.8.2 Kontrolní příklad 6.2 ................................................................................. 40
6.8.3 Kontrolní otázka 6 ..................................................................................... 40
6.9 SHRNUTÍ........................................................................................................................ 40
7 VLASTNOSTI LINEÁRNÍCH A NELINEÁRNÍCH OBVODOVÝCH PRVKŮ.... 41
7.1 CÍL ÚLOHY..................................................................................................................... 41
7.2 ÚKOL............................................................................................................................. 41
7.3 TEORETICKÝ ÚVOD........................................................................................................ 41
7.4 PRACOVNÍ POSTUP......................................................................................................... 43
7.5 ZPRACOVÁNÍ ................................................................................................................. 44
7.6 POUŽITÉ PŘÍSTROJE A PŘÍPRAVKY.................................................................................. 44
7.7 ZÁVĚR ........................................................................................................................... 44
7.8 KONTROLNÍ PŘÍKLADY A OTÁZKY ................................................................................. 44
7.8.1 Kontrolní příklad 7.1 ................................................................................. 44
7.8.2 Kontrolní otázka 7 ..................................................................................... 44
7.9 SHRNUTÍ........................................................................................................................ 44
8 PŘENOS VÝKONU........................................................................................................ 45
8.1 CÍL ÚLOHY..................................................................................................................... 45
8.2 ÚKOL............................................................................................................................. 45
8.3 TEORETICKÝ ÚVOD........................................................................................................ 45
8.3.1 Výkon v elektrickém obvodu ...................................................................... 45
8.4 PRACOVNÍ POSTUP......................................................................................................... 46
8.5 ZPRACOVÁNÍ ................................................................................................................. 47
8.6 POUŽITÉ PŘÍSTROJE A PŘÍPRAVKY.................................................................................. 47
8.7 ZÁVĚR ........................................................................................................................... 47
8.8 KONTROLNÍ PŘÍKLADY A OTÁZKY ................................................................................. 47
8.8.1 Kontrolní příklad 8.1 ................................................................................. 47
8.9 SHRNUTÍ........................................................................................................................ 47
9 MAGNETICKÉ POLE VE VZDUCHOVÉ MEZEŘE............................................... 48
9.1 CÍL ÚLOHY..................................................................................................................... 48
9.2 ÚKOL............................................................................................................................. 48
9.3 TEORETICKÝ ÚVOD........................................................................................................ 48
9.4 PRACOVNÍ POSTUP......................................................................................................... 51
Elektrotechnika 1 - laboratorní cvičení 5
9.5 ZPRACOVÁNÍ ................................................................................................................. 52
9.6 POUŽITÉ PŘÍSTROJE A PŘÍPRAVKY.................................................................................. 53
9.7 ZÁVĚR ........................................................................................................................... 53
9.8 KONTROLNÍ PŘÍKLADY A OTÁZKY ................................................................................. 53
9.8.1 Kontrolní příklad 9.1 ................................................................................. 53
9.8.2 Kontrolní otázka 9 ..................................................................................... 53
9.9 SHRNUTÍ........................................................................................................................ 53
10 MĚŘENÍ NAPĚTÍ NEHARMONICKÝCH PRŮBĚHŮ............................................ 54
10.1 CÍL ÚLOHY..................................................................................................................... 54
10.2 ÚKOL............................................................................................................................. 54
10.3 TEORETICKÝ ÚVOD........................................................................................................ 54
10.4 POSTUP MĚŘENÍ............................................................................................................. 57
10.5 ZPRACOVÁNÍ NAMĚŘENÝCH HODNOT............................................................................ 57
10.6 ZÁVĚR ........................................................................................................................... 58
10.7 SHRNUTÍ........................................................................................................................ 58
11 DODATKY ...................................................................................................................... 59
11.1 VÝSLEDKY TESTŮ.......................................................................................................... 59
ÚLOHA 1 ............................................................................................................................... 59
Kontrolní příklad 1.1:.............................................................................................. 59
Kontrolní příklad 1.2:.............................................................................................. 59
Kontrolní otázka 1:.................................................................................................. 59
ÚLOHA 2 ............................................................................................................................... 59
Kontrolní příklad 2.1:.............................................................................................. 59
Kontrolní otázka 2:.................................................................................................. 59
ÚLOHA 3 ............................................................................................................................... 60
Kontrolní příklad 3.1:.............................................................................................. 60
Kontrolní příklad 3.2:...............................................