====== Teoretická část zkoušky ====== Otázky k teoretické části zkoušky naleznete v následujícím seznamu. Otázky jsou rozděleny podle jednotlivých tematických okruhů, přibližně tedy přednášek. Přednášky v tomto seznamu se nemusejí přesně krýt s přednáškami v kalendáři (specielně část prvé přednášky byla přednesena v úvodu druhého cvičení, každé skupině zvlášť) a zasáhla i do druhé přednášky. [[zkouska|průběh zkoušky]] ==== Přednáška 1 - Elektrostatika ==== - Klasifikace prostředí - **Definice intenzity elektrického pole** - **Coulombův zákon** - Gaussova věta pro elektrostatiku - **Podmínky na rozhraní dvou dielektrik** - Vztah potenciálu elektrostatického pole a intenzity elektrického pole - **Vztah mezi elektrickou indukcí a intenzitou elektrického pole** - Podmínky platnosti principu superpozice - Elektrostatické pole nabitého bodu (náboje s kulovou symetrií) - Elektrostatické pole nabité přímky (náboje s válcovou symetrií) - Elektrostatické pole nabité roviny - Elektrostatické pole na povrchu vodiče - Laplaceova a Poissonova rovnice pro elektrický potenciál - **Statická definice kapacity** - **Energie nabitého kapacitoru** - Hustota energie elektrostatického pole - Intenzita a potenciál elektrického pole buzeného známým rozložením náboje ==== Přednáška 2 - Proudové pole ==== - Definice elektrického proudu - **Hraniční podmínky na rozhraní dvou vodivých prostředí** - **Ohmův zákon v diferenciálním tvaru** ==== Přednáška 3 - Magnetické pole ==== - **Ampérův zákon** - **Podmínky pro B a H na rozhraní dvou magnetik.** - **Hopkinsonův zákon a magnetická reluktance** - **Statická definice vlastní a vzájemné indukčnosti** - **Energetická definice indukčnosti** - Hustota energie magnetického pole - //Biotův-Savartův zákon // ==== Přednáška 4 - Jednoduché obvody ==== - **Rovnice kontinuity pro proudovou hustotu ve stacionárním p**oli - **Ohmův zákon v integrálním tvaru** - **Výsledný odpor rezistorů paralelně a seriově řazených** - **Kirchhoffovy zákony** - Výkon přeměňovaný v teplo na odporech paralelně a seriově řazených - **Orientace proudu a napětí na zdroji a spotřebiči** - Elektromotorické a svorkové napětí - Theveninův a Nortonův teorém - Řešení odporových obvodů metodou úměrných veličin - **Zápis vztahu mezi napětím a proudy pomocí admitanční matice - uveďte rovnici a obrázek se zakreslením napětí a proudů** - **Sestavení admitanční matice obvodu (jak se stanoví diagonální prvky matice, jak prvky mimo diagonálu)** ==== Přednáška 5 - RLC obvody a jejich řešení ==== - **Kapacitor: závislost napětí a proudu v časové oblasti** - **Induktor: závislost napětí a proudu v časové oblasti** - Harmonický průběh obvodových veličin a jeho zápis fázory - Reaktance kapacitoru a induktoru v závislosti na frekvenci - Susceptance kapacitoru a induktoru v závislosti na frekvenci - **Podmínka rezonance seriového a paralelního rezonančního obvodu** - **Thomsonův vztah pro rezonanční frekvenci bezeztrátového obvodu** ==== Přednáška 6 a 7 - Indukované napětí, silové působení elmg. pole, numerické řešení polí ==== - **Síla působící na náboj pohybující se v elektromagnetickém poli ** - Princip virtuální práce - Řešení Laplaceovy rovnice metodou sítí (konečných diferencí) - **Poyntingův vektor - definice a fyzikální význam** Téma je slušně zpracováno na české verzi [[http://cs.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetick%C3%A9_vlny|Wikipedie]]. ==== Přednáška 8 - Elektrodynamika I ==== - **Maxwellovy rovnice** - **Vlnová rovnice mimo oblast zdrojů, obecný časový průběh veličin** - **Vlnová rovnice mimo oblast zdrojů, harmonický průběh veličin** - Rovinná elektromagnetická vlna - závislost E na poloze a času - **Konstanta šíření, určení z vlastností prostředí, fyzikální význam její reálné a imaginární části** ==== Přednáška 9 - Elektrodynamika II ==== - **Hloubka vniku vlny do částečně vodivého prostředí - fyzikální význam a výpočet** - Výpočet vlnové délky vlny v obecném prostředí - Fázová a skupinová rychlost elektromagnetické vlny - **Vlnová impedance prostředí - definice** - Vlnová impedance vakua - **Vlnová impedance obecného prostředí** - **Bilance výkonu elmg. vlny mimo oblast zdrojů (Poyntingův teorém)** ==== Přednáška 10 - Vedená vlna ==== - **Charakteristická impedance vedení, definice** - Charakteristická impedance koaxiálního vedení - **Nakreslete rozložení E a H v koaxiálním vedení** - **Koeficient odrazu na konci zatíženého vedení - definice a určení z impedancí** - Poměr stojatých vln - definice - RLCG model vedení - Telegrafní rovnice - Transformace impedance po vedení - **Podmínka impedančního přizpůsobení** ==== Přednáška 11 - Impedanční přizpůsobení ==== - Definice koeficientu odrazu a jeho určení z impedancí - **Smithův diagram: kružnice konstantní reálné části impedance (nakreslete alespoň tři)** - **Smithův diagram: kružnice konstantní reálné části admitance (nakreslete alespoň tři)** - Smithův diagram: kružnice konstantní imaginární části impedance (nakreslete alespoň tři) - Smithův diagram: kružnice konstantní imaginární části admitance (nakreslete alespoň tři) - Smithův diagram: kružnice konstantní velikosti koeficientu odrazu (nakreslete alespoň tři) - Poměr stojatých vln - výpočet z impedance vedení a zátěže - Nakreslete dva LC obvody, kterým lze přizpůsobit zátěž o impedanci (100 + j50) ohm ke zdroji s reálnou impedancí 50 ohm. - Nakreslete dva LC obvody, kterým lze přizpůsobit zátěž o impedanci (300 + j25) ohm ke zdroji s reálnou impedancí 50 ohm. - Nakreslete dva LC obvody, kterým lze přizpůsobit zátěž o impedanci (60 + j60) ohm ke zdroji s reálnou impedancí 50 ohm. - Které impedance lze přizpůsobit ke zdroji s impedancí 50 ohm seriovým připojením jediné součástky? ==== Přednáška 12 - Přechodné děje ==== - **Co je to impulsní charakteristika obvodu** - **Co je to přechodová charakteristika obvodu** - Časová konstanta obvodu 1. řádu (uveďte pro RC i RL obvod) - **Časový průběh nabíjení/vybíjení kondenzátoru přes odpor - uveďte vždy matematický vztah i graf.** - Vybitý kondenzátor se v t=0 začal nabíjet na napětí 10 V přes odpor R. Jaké je jeho napětí v t = RC ? - Vybitý kondenzátor se v t=0 začal nabíjet na napětí U přes odpor R. Jaké proud teče odporem R v t = RC ? - Vybitý kondenzátor se v t=0 začal nabíjet na napětí U přes odpor R. Jaké napětí je na odporu R v t = RC ? ====== Podmínky získání zápočtu ====== * nejvýše tři omluvené neučasti na cvičeních * včasné odevzdání alespoň šesti úloh v systému AMOS * zápočet se uděluje v zápočtovém týdnu a prvém týdnu zkouškového období. Pozdější udělení možné **pouze s předchozím písemným souhlasem vedoucího katedry**. --- //[[skvor@fel.cvut.cz|Zbynek Skvor]] 2010/11/16 08:18//