Jste zde

Teorie a praxe

S čidlem CO2 odhalíte dusnou atmosféru. Na výstavě i doma v ložnici

Regulace kvality vzduchu v místnosti je obecným předpokladem nejen pro dobrou pohodu a vysoký pracovní výkon, ale též pro energeticky optimalizovaný provoz ventilačních zařízení. Odborníci bijí na poplach. Znečištění vzduchu uvnitř budov totiž bývá často vyšší než znečištění vzduchu venku.

Shockley equation PN junction, SPICE model diody

Dioda je základní elektronická součástka, která vede proud jedním směrem od anody ke katodě (podle abecedy). Pokud proud protéká obvodem, tak podle Ohmova zákona bude na součástkách, kterými protéká proud i stejnosměrné napětí. Takže se diody používají především v měničích střídavého proudu AC na proud stejnosměrný DC v tzv. usměrňovačích (rectifier, AC-DC converter). Diod je samozřejmě řada typů a liší se použitím. Ale s výjimkou tunelové diody vedou proud jedním směrem a pracují tedy jako zpětný ventil v potrubí (žabí klapka). V zapojení RC generátoru Heathkit IG18 [1], které jsem si zvolil jako sjednocující linku tohoto seriálu o simulacích klasických obvodů, je zapojeno diod osm. Pět má usměrňovací funkci, jedna stabilizuje napětí ve zdroji a u dvou diod se využívá skutečnosti, že na rozdíl od mechanického spínače je zapotřebí překonat malé prahové napětí v propustném směru k otevření diody. Toto napětí vytváří předpětí na koncovém komplementárním stupni zesilovače třídy AB a snižuje zkreslení zesilovače. Oblast postupného otevírání diody je zajímavá a má exponenciální průběh popsaný diodovou Shockleyovou rovnicí. Samozřejmě i deset bipolárních tranzistorů v zapojení generátoru má v sobě PN přechody a právě znalost diodové rovnice značně zjednoduší řešení tranzistorových zesilovačů. Exponenciála/logaritma je asi nejkrásnější a nejpoužívanější funkcí v technice. Exponenciální rovnice popisují nejen PN přechody (PN junction), ale i nabíjení a vybíjení kondenzátoru, oteplování a ochlazování strojů, rozpad radioaktivního materiálu, pronikání Rentgenova záření hmotou, ale třeba i růst výkonnosti procesorů je podle spoluzakladatele firmy Intel exponenciální [2].

SPICE model transformátoru

Transformátor [1] je netočivý elektrický stroj, který lze vyrobit s účinností blížící se stu procentům. Neplatí to sice pro malé transformátory ve spotřební elektronice, ale i tak je to úžasné zařízení, které umožní téměř bezeztrátově měnit dle potřeby střídavé napětí a proud. Díky tomu také Nikola Tesla ve válce proudů [4] poslal Edisonovu stejnosměrnou energetiku na smetiště dějin. Je zajímavé, že stejně jako Edisona preferují v Americe, tak u nás má tuto adorovanou pozici skalní zastánce stejnosměrného proudu František Křižík [2]. Ale to, že máme v našich elektrotechnických dějinách i velikána proudu střídavého Emila Kolbena [3] umučeného na sklonku života v koncentráku, ví málokdo. Přitom střídavé a na pochopení mnohem náročnější obvody dnes vítězí i tam, kde by to člověk nečekal, jako jsou ze stejnosměrných baterií napájené elektromobily a vysokozdvižné vozíky. A naše země stále umí vyrábět jak obrovské elektromotory, tak i ty menší do těch vozíků (na Moravě třeba firmy Siemens Drásov a Juli Motorenwerk). Příkladem dokonalé konstrukce transformátoru je napaječ modelové železnice Piko mechanik Fz1. Tady soudruzi z Endéer rozhodně chybu neudělali. Počínaje plastovým krytem, který ani po padesáti letech nejeví známky stárnutí na rozdíl od dnešních recyklovaných křápoplastů a konče neuvěřitelným předimenzováním a robustností všeho.

High Voltage oscillator a návrh kapacity zdroje

Konstrukce vysokonapěťového relaxačního generátoru vznikla v předinternetovém pravěku na základě naprostého nepochopení přechodového děje při nabíjení a vybíjení kondenzátoru. Impulsem byla oslava 75. výročí dnes už zoptimalizované průmyslovky, kde v zešeřelém chrámu vstupní haly památkově chráněné budovy posílal k nebi plazmu velký Jakobův žebřík (Jacobs ladder ) [1], který tam spolu s impozantním vysokonapěťovým transformátorem pan profesor Novák tehdy nainstaloval. Byla to úžasná podívaná, výboj se zapálil dole v nejužším místě vidličky a pak pomalu andělsky stoupal nahoru k rozšiřujícímu se konci, kde se zatřepotal a zanikl. Ty internety tenkrát nebyly a ani ve vznikající komerční televizi, která se zaměřila ve vítězném projektu na náročné diváky, nic takového nedávali. A z bezpečnostních důvodů nám o takovém kouzle raději nepřednášeli ani na škole. A tak jako můru přitahuje světlo svíčky, tak správné elektrotechniky lákaly odjakživa blesky vysokého napětí podobně, jako budoucí chemiky domácí výroba výbušnin. Protože slovy paní správcové šplhající na pivovarský komín v Postřižinách, to je to pravé, protože je to nebezpečné.

Sawtooth relaxation generator SPICE simulace s TV neon lampou

Další součástkou, jejíž sláva dávno pohasla, je doutnavka (neon bulb, glow lamp), která je v zapojení oscilátoru Heathkit IG18 použita jako indikace zapnutí, podobně jako slouží třeba u sporákového třífázového vypínače. Má opačné vlastnosti k žárovce, tj. nepatrnou spotřebu, hnusné světlo a zanedbatelnou setrvačnost.

Brněnští vědci brání pomocí šifer odposlechům a zneužití dat

Nelegálním odposlechům, jako třeba v případě německé kancléřky Angely Merkelové, nebo zneužití citlivých dat v konkurenčním boji chtějí učinit přítrž i vědci z brněnského centra SIX VUT v Brně. Bezpečnostní skupina v rámci Ústavu telekomunikací Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií vyvíjí systémy pro kryptografické zabezpečení dat, které již nalézají uplatnění v mnoha oborech.

Stránky