otázky ke zkoušce

Otázky z teoretické elektrotechniky na FBMI v roce 2016
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Pro následující veličiny uveďte název jednotky a její značku:
indukčnost, kapacita, kmitočet, úhlový kmitočet, napětí, proud, elektrický náboj, elektrický
odpor, magnetická indukce, intenzita magnetického pole, elektrický výkon, práce elektrického
proudu
Jaký je vztah (uveďte vzorec):
mezi napětím a proudem na rezistoru, na induktoru, na kapacitoru, nábojem a proudem, mezi
řídicí a řízenou veličinou u zdroje proudu řízeného napětím, resp. proudem a u zdroje napětí
řízeného napětím, resp. proudem
Jakou tepelnou energii vyzáří rezistor, na jehož svorkách je napětí u, resp. jím protéká proud i
Jaká je energie uložena v kapacitoru nabitém na napětí u, v induktoru protékaném proudem i
Elementární výpočet typu:
Do kapacitoru s kapacitou C vtéká konstantní proud i, jaké napětí na něm bude za čas t,
Do kapacitoru vtéká konstantní proud i, jaký náboj se tam uloží za čas t
Na svorky induktoru s indukčností L je připojen zdroj konstantního napětí u, jaký proud jím
poteče za čas t
Jaký je celkový odpor paralelně, resp. sériově spojených rezistorů
Jaká je celková kapacita paralelně, resp. sériově spojených kapacitorů
Jaká je celková indukčnost sériově, resp. paralelně spojených induktorů, mezi nimiž není
magnetická vazba
Ve stacionárním ustáleném stavu v příkladech s podobným schématem jako na následujících
obrázcích vypočítejte napětí ve vybraných uzlech, případně proud vyznačenými větvemi:
Napište výraz popisující impedanci uvedeného nebo analogicky uspořádaného jednobranu. Při
jakém kmitočtu bude mít fázový posun mezi napětím a proudem zdroje připojeného na jeho
svorky předepsaný fázový posun (obecně a pro zadané hodnoty)
R2
R2
R1
C
R1
L
8.
Napište výraz popisující fázorový přenos uvedeného nebo podobného dvojbranu (např.
s induktory). Při jakém kmitočtu dosáhne fázový posun mezi napětím zdroje a výstupním
napětím předepsaný úhel, pokud bychom znali hodnoty R a C?
Nakreslete amplitudovou frekvenční charakteristiku s logaritmickým měřítkem na ose frekvencí a
decibelovou stupnicí na ose absolutních hodnot přenosu. Jak je definován decibel? Na jaké
frekvenci leží bod zlomu amplitudové charakteristiky?
9.
Uveďte, jak se označují obvody uvedené na obrázku. Co je časová konstanta? Jakou má
hodnotu? Nakreslete graf odezvy obvodu na jednotkový skok napětí. Napište rovnici popisující
časový průběh proudu v obvodu při buzení skokem napětí. Vyznačte měřítka na osách grafu.
Nakreslete graf odezvy na impuls výrazně delší, resp. kratší než je časová konstanta.
10.
Pro sériový rezonanční obvod uveďte vzorec pro rezonanční kmitočet.
Jaký význam má činitel jakosti Q pro sériový rezonanční obvod řešený v harmonickém
ustáleném stavu? Jak ho ovlivňuje odpor R?
Jaký význam má činitel tlumení pro obvod řešený v časové oblasti? Jak ho ovlivňuje odpor R?
Jakou impedanci má sériový rezonanční obvod RLC na rezonančním kmitočtu?
Jaký je fázový posuv mezi fází napětí na napěťovém zdroji a fází proudu v obvodu při rezonanci?
11.
Jaké parametry popisují vlastnosti homogenního bezeztrátového vedení?
Jak se přenášejí impulsy dlouhým bezeztrátovým vedením?
Kdy musíme spojení mezi obvody nebo systémy považovat za dlouhé vedení?
Jak zabráníme odrazům impulsů na vedení?
Co se míní pod pojmem přizpůsobení na vstupu vedení a na výstupu vedení?
12.
Jaký je vztah mezi délkou vlny a kmitočtem obecně a jaký platí pro elektromagnetickou vlnu ve
vakuu?
Na jakých kmitočtech pracuje systém WiFi, jaká je vlnová délka?
Co je nosná vlna, jakou roli hraje v bezdrátovém přenosu?
Jaké principy jsou uplatněny při modulaci nosné vlny analogovým a digitálním signálem?
13.
Jaký je vztah mezi intenzitou magnetického pole H a magnetickou indukcí B?
Nakreslete hysterezní křivku B/H magneticky tvrdého a magneticky měkkého feromagnetika.
Transformátor vyžaduje magneticky tvrdé nebo magneticky měkké jádro?
Čím je určen převod transformátoru?
Nakreslete obvodový model transformátoru.
Jakou roli hraje transformátor při spojení elektronického systému s elektrovodnou sítí?
Kde se uplatňuje magneticky tvrdý materiál ve výpočetní technice?
14.
Nakreslete volt-ampérovou (V-A) charakteristiku diody, naznačte do téhož obrázku
charakteristiku rezistoru.
Jaký je rozdíl mezi V-A charakteristikou křemíkové a Schottkyho diody?
Jak se chová dioda v závěrném směru, kdy proud v závěrném směru způsobí poškození diody?
Nakreslete V-A charakteristiku Zenerovy diody s Uz = 5 V, napište, kde se Zenerova dioda
používá. V obrázku dodržte proporci průběhu při obou polaritách napětí a shodném měřítku pro
obě polarity
.
15.
16.
Jak je obecně popsán nelineární dvojbran. Jak je v grafickém popisu V-A charakteristiky každé
brány reprezentován vliv opačné brány?
Popište bipolární tranzistor se společným emitorem jako dvojbran.
Pro bipolární tranzistor se společným emitorem nakreslete soustavu vstupních a výstupních
charakteristik.
Unipolární tranzistor (MOSFET) v zapojení se společným sourcem je nelineární dvojbran.
Nakreslete pro něj soustavu vstupních a výstupních charakteristik.
Jaký je postup pro vytvoření linearizovaného modelu nelineárního obvodu?
Jaké musí být splněny podmínky, aby bylo možno linearizovaný model použít?
Nakreslete schéma zesilovače malých signálů s MOS FETem s kanálem N
Nakreslete lineární model tranzistoru pro malé signály, např. s parametry y.
Prof. Ing. Jan Uhlíř, CSc.