Název a adresa školy: Střední odborné učiliště stavební, Opava, příspěvková organizace, Boženy Němcové 22/2309, 746 01 Opava Název operačního programu: OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost, oblast podpory 1.5 Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0713Název projektu: Zvyšování klíčových aktivit Předmět, ročník: Elektrická měření, 2. ročník Název sady vzdělávacích materiálů: Metody elektrického měřeníSada číslo: ICT-72BPořadové číslo vzdělávacího materiálu: 17Označení vzdělávacího materiálu:VY_32_INOVACE_ICT-72B-17Téma vzdělávacího materiálu: Vzorníček, přechodné děje, filtryDruh učebního materiálu: Digitální učební materiál, prezentaceAutor: Ing. Karel StachaAnotace: Prezentace popisuje základní pojmy a vztahy elektrotechniky, potřebná zařízení - interaktivní pracoviště, kalkulačkaMetodické poznámky: Materiál je vhodný pro učební obory technickéVytvořeno: 4. 11. 2013Ověření ve výuce: 5. 11. 2013

Přechodné děje•Přechodné děje na RC členu: nabíjení

Důležitý je parametr τ = časová konstanta

Lze ji jednoduše zjistit graficky,pomocí tečny sestrojené v počátečním bodě křivky.

Nabíjení se považuje za ukončené v době

Napětí zdroje se celé objeví na kondenzátoru, proud bude nulový

Spínač je v poloze 1, proud je omezen jen rezistancí R, ,napětí na kondenzátoru je z počátku nulové. Narůstá podle exponenciální křivky ( jen pro zajímavost uvedu rovnici této křivky)

RUI /0

/0

teIi

RC

3t

Přechodné děje•Přechodné děje na RC členu: vybíjení

Kdy proud klesne na 5% I0

Spínač S je v poloze 2, vybíjecí proud bude mít opačný směr, ale jeho časový průběh bude stejný jako při nabíjení. Vybíjení bude ukončeno opět za dobu

3t

2

2CUW

Elektrická energie odevzdaná zdrojem při nabíjení se z poloviny ztratí na rezistoru ve formě tepla, druhá polovina vytvoří elektrostatické pole kondenzátoru s energií:

Přechodné děje•Přechodné děje na RL členu:připojení cívky, vznik magnetického pole

a na začátku je rovno napětí zdroje U.

Ustálený proud

začne obvodem protékat po době 3τ, kde

a na cívce bude nashromážděna energie magnetického pole

Přepínač S je v poloze 1, na cívce se indukuje napětí podle Lenzova pravidla

t

iLuL

RUI /0

2

20LI

W

Napětí na cívce klesne na nulu a napětí na rezistoru se rovná napětí zdroje

R

L

Přechodné děje•Přechodné děje na RL členu: zánik magnetického pole

Celý děj vybíjení a tedy zánik energie magnetického pole bude ukončen opět za dobu 3τ

Přepínač S je v poloze 2Energie magnetického pole cívky zaniká na rezistoru, napětí na cívce klesá podle exponenciální křivky, stejně tak vybíjecí proud obvodem

/tL Ueu /

0teIi

Vlastností obvodů s kapacitou a indukčností se hojně používají v nelineárních frekvenčně závislých filtrech typu propustě, zádrže a pásmové propustě či zádrže

Přechodné děje•Dolní propust, horní zádrž

Vlastnosti obvodů propustí či zádrží se hodnotí pomocí charakteristik amplitudové a fázové charakteristiky

Přechodné děje•Dolní zádrž, horní propust

dBU

UP

1

2log20

RCf

2

10

RC

f0= mezní kmitočet, u něhož dojde k poklesu o -3dB, tj. 2/1707,0

Přechodné děje•Pásmová propust = filtr

•Filtr pasivní, kaskáda

Od hraniční frekvence f0 se mění sklon amplitudové křivky podle řádu filtruDekáda je změna frekvence x10, oktáva x2

Řád filtrun

Útlum P[dB/dekádu]

Útlum P[dB/oktávu]

1 20 6

2 40 12

•Filtr aktivní, polynom

OZ = operační zesilovač

Přechodné děje•Pásmová propust – Wienův článek, pasivní

Amplitudová (přenosová) charakteristika

Fázová charakteristika

Přechodné děje•Pásmová zádrž dvojitý T – článek ,pasivní

Amplitudová charakteristika

N = řád filtru. V praxi se používá nejčastěji řád 1a2, maximálně 10. Realizace je pak velmi složitá

Fázová charakteristika

U tohoto článku se současně se změnou přenosu posouvá výstupní napětí oproti vstupnímu o úhel φ (°). Od dolních kmitočtů směrem k meznímu fz se úhel φ od 0° zvyšuje až k hodnotě -90°, pak se prudkým skokem změní na hodnotu 90° a při dalším zvyšování frekvence se bude zase zmenšovat až k 0°

Přechodné děje•Aktivní filtry

Impedance Z1 Z2 tvoří RC členy a realizují propust nebo zádrž

Impedance Z1 až Z4 tvoří RC členy a realizují propust nebo zádrž. Impedance Z3 je zapojena do zpětné vazby OZ a její vliv se znásobuje jeho zesílením

Použitý zdroj:BLAHOVEC, Antonín. Elektrotechnika I. Vyd. 1. Praha: Informatorium, 1995, 191 s. ISBN 80-854-2772-9.

BLAHOVEC, Antonín. Elektrotechnika II. 1. vyd. Praha: Informatorium, 1995, 153 s. ISBN 80-854-2773-7

Obrazový materiál: archiv autora