PŘEHLED MATURITNÍCH TÉMAT

Téma č. 20

OBVODY STŘÍDAVÉHO PROUDU

Procvičovací úlohy.

ÚLOHA 1:

Cívka o indukčnosti 4 H je zapojena nejprve do obvodu stejnosměrného proudu a při stejnosměrném napětí 5 V jí procházel stejnosměrný proud 10 mA. Potom byla zapojena do obvodu střídavého proudu a při efektivní hodnotě napětí 130 V jí procházel střídavý proud o efektivní hodnotě 0,1 A. Určete a) úhlovou frekvenci střídavého proudu, b) frekvenci a periodu střídavého proudu.

(ω = 300 s-1; f = 47,7 Hz, T = 0,021 s)

ÚLOHA 2:

Ke zdroji střídavého napětí o efektivní hodnotě 200 V a frekvenci 50 Hz je připojen obvod tvořený seriovým spojením kondenzátoru o kapacitě 16 μF a rezistoru o odporu 150 Ω. Určete a) impedanci obvodu; b) proud v obvodu; c) napětí na kondenzátoru; d) napětí na rezistoru; e) fázový posun napětí a proudu v obvodu; f) načrtněte fázorový diagram.

(Z = 250 Ω; I = 0,8 A; Uc = 160 V; UR = 120 V; cos φ = 0,6; φ = 53° 8´)

ÚLOHA 3:

Kondenzátor kapacity 20 μF, cívka se zanedbatelným odporem s indukčností 30 μH a rezistor s odporem 50 Ω jsou zapojeny v serii a připojeny ke zdroji střídavého napětí 220 V s frekvencí 50 Hz. Vypočítejte a) impedanci tohoto obvodu, b) efektivní hodnotu a amplitudu proudu.

(Z = 158 Ω, Ief = 1,4 A, Im = 1,97 A)

ÚLOHA 4:

Sériový obvod složený z cívky s indukčností 0,5 H a z rezistoru s odporem 157 Ω je připojen ke zdroji střídavého napětí 220 V s frekvencí 50 Hz. Vypočítejte a) impedanci tohoto obvodu, b) fázový posuv mezi napětím a proudem, c) efektivní hodnotu proudu, d) napětí na cívce a na rezistoru.

(Z = 221,9, Ω, φ = 45°, I = 0,99 A, UL = 155,5 V, UR = 155,5 V)

ÚLOHA 5:

Sériově zapojený kondenzátor s kapacitou 16 μF a rezistor s odporem 200 Ω jsou připojeny na síť se střídavým napětím 220 V a s frekvencí 50 Hz. Vypočítejte impedanci obvodu, protékající proud, fázové posunutí mezi napětím a proudem v obvodu, napětí na kondenzátoru a napětí na rezistoru.

(Z = 282,1 Ω, I = 0,8 A, cos φ = 0,709, φ = 44°50´, UC = 155 V, UR = 156 V)

ÚLOHA 6:

Ideální cívka (RL = 0 ) o indukčnosti L = 50 mH a rezistor o odporu R = 20 Ω byly připojeny v sérii ke zdroji střídavého napětí U = 230 V o frekvenci f = 50 Hz. Určete a) impedanci cívky (tj. její induktanci), b) impedanci obvodu, c) proud v rezistoru, d) proud v cívce, e) napětí na rezistoru, f) napětí na cívce, g) účiník, h) činný výkon, který odebírá obvod ze zdroje, i) rozhodněte, zda proud i se zpožďuje či předbíhá před napětím u.

(XL = 15,7 Ω, Z = 25,4 Ω, IR = 9,06 A, IL = 9,06 A, UR = 181 V, UL = 142 V, cos φ = 0,787, P = 1,64 kW, proud se zpožďuje za napětím)