Elektrotechnické obvody a stroje
Interaktívne laboratórium: od usmerneného napájania a prechodových dejov až po motory, transformátory, relé, výkon a polovodičové diódy. Meňte súčiastky a sledujte schému, výpočty aj priebehy.
Laboratórium – vyberte experiment
Každá téma má vlastnú schému a ovládače. Modely sú názorné a zjednodušené; výsledky nenahrádzajú návrh ani meranie skutočného zariadenia.
1 · Usmerňovač a filtrovaný napájací zdroj
Diódy prepustia prúd len jedným smerom. Mostíkový usmerňovač využije obe polperiódy (100 Hz pri sieti 50 Hz); kondenzátor sa nabije pri špičke a vybíja do záťaže medzi špičkami. Väčšia kapacita alebo menší odber zmenšuje zvlnenie.
2 · Prechodové deje v RC a RL obvode
Kondenzátor sa pri nabíjaní bráni rýchlej zmene napätia; cievka pri zmene prúdu. Časová konštanta RC je τ = RC a RL je τ = L/R. Po jednej τ dosiahne rastúca veličina približne 63 % konečnej hodnoty.
3 · Elektromotor a generátor
V jednosmernom motore prúd v kotve vytvorí moment; otáčajúca sa kotva zároveň vytvára protielektromotorické napätie. Generátor funguje opačne: mechanický pohyb vodiča v magnetickom poli vytvára napätie. Model ukazuje základný trend, nie presnú charakteristiku konkrétneho stroja.
4 · Transformátor a záťaž
V ideálnom transformátore platí U₂/U₁ = N₂/N₁ a I₂/I₁ = N₁/N₂. Napätie sa mení podľa pomeru závitov, pričom výkon na vstupe a výstupe je približne rovnaký. Skutočný transformátor má straty v medenom vinutí a jadre.
5 · Relé, samodržanie a štart/stop
Stlačením START napájate cievku relé. Jej pomocný kontakt sa zopne paralelne s tlačidlom START a udrží cievku napájanú aj po jeho uvoľnení. Tlačidlo STOP je v sérii a preruší obvod. Takto sa princíp samodržania používa v stykačových obvodoch.
6 · Činný, jalový výkon a účinník
Odpor spotrebúva činný výkon P. Cievka odoberá aj jalový výkon Q, ktorý sa periodicky vracia do siete; ich výsledkom je zdanlivý výkon S. Účinník cos φ = P/S. Kondenzátor kompenzuje časť indukčného jalového výkonu, ale nadmerná kompenzácia vytvorí kapacitný účinník.
7 · Dióda, Zenerova dióda a LED
Dióda vedie v priepustnom smere. LED premieňa časť energie na svetlo a potrebuje sériový rezistor na obmedzenie prúdu. Zenerova dióda v závernom smere stabilizuje napätie približne pri svojom Zenerovom napätí. Model je didaktický a neobsahuje všetky teplotné a dynamické vlastnosti súčiastok.