Elektrické obvody

Jak to funguje

Proud teče jen uzavřeným obvodem. Na rezistoru platí Ohmův zákon: proud je úměrný napětí a nepřímo úměrný odporu. V sériovém zapojení teče všemi prvky stejný proud a napětí se mezi ně dělí; v paralelním zapojení mají větve stejné napětí a jejich proudy se sčítají. Ampérmetr se zapojuje do série, voltmetr paralelně. Kondenzátor se přes rezistor nabíjí postupně a rychlost určuje časová konstanta τ = R·C.

U = R·Isériově: R = R₁ + R₂paralelně: 1/R = 1/R₁ + 1/R₂τ = R·C

Vyzkoušejte si

1. V příkladu „Žárovka a spínač“ změňte „Odpor vlákna“ z 30 na 60 Ω. Odhadněte předem, co ukáže ampérmetr: proud klesne na polovinu, z asi 0,2 A na 0,1 A.
2. Porovnejte „Sériové zapojení“ a „Paralelní zapojení“ se stejnými součástkami (12 V, 100 Ω a 200 Ω). V sérii teče 40 mA, paralelně odebírá zdroj 180 mA.
3. V příkladu „LED a předřadný odpor“ zmenšete odpor z 220 Ω na 100 Ω. Proud LED vzroste z asi 13 mA na 29 mA a simulace ohlásí přetížení nad 20 mA.
4. V příkladu „Nabíjení kondenzátoru“ (1 kΩ, 1 000 µF, tedy τ = 1 s) vyberte kondenzátor a v grafu napětí odečtěte, že po 1 s dosáhne asi 63 % napětí zdroje.

Co model zjednodušuje

Jde o výukový model ideálních součástek: zdroje mají vnitřní odpor 0,1 Ω, vodiče 0,01 Ω, LED a dioda mají zjednodušený prahový model a žárovka konstantní odpor. Střídavé obvody s cívkami a kondenzátory se počítají metodou druhého řádu s jemným dílčím krokem. Nejde o nástroj pro návrh skutečných zařízení; pokusy se síťovým napětím dělejte jen virtuálně.

Související experimenty

• Obvody RLC
• Logické obvody
• Atomy a chemické vazby