Studijní text

Experiment ve vzdálené fyzikální laboratoři. Vzdálená fyzikální laboratoř je laboratoř s reálnými experimenty, které jsou připojené pomocí řídicího počítače (serveru) do internetu a snímány kamerou. Vzdálení uživatelé (klienti) prostřednictvím webového rozhraní ovládají experiment, provádí měření a získaná data přenášejí do svého počítače, kde je dále zpracovávají.

Úlohu si lze zapsat v termínu od 30.10.2023 do 30.11.2023 po dohodě s vedoucím praktika (zapisuje vedoucí praktika) po odměření a odevzdání minimálně 3 úloh v praktiku, odevzdání referátu je do 14 dnů ode dne zápisu. Nejzazší termín pro odevzdání referátu z domácí úlohy je 14.12.2024, tj. 14 dnů po posledním možném termínu zápisu domácí úlohy. V případě zájmu o domácí úlohu kontaktujte vedoucího praktika. Vypracování úlohy není ani po zápisu závazné. Zápis se nepočítá do počtu povolených zápisů k prezenčnímu měření.

Stránky vzdálené fyzikální laboratoře KVOF Vzdálená fyzikální laboratoř

Pracovní úkoly budou specifikovány během října

1. Seznamte se se vzdáleným experimentem a naučte se jej ovládat.
2. Proměřte průběh napětí usměrněného jednocestným usměrňovačem při frekvenci 1 Hz a hodnotě rezistoru 10 kΩ minimálně pro 6 hodnot kapacity v intervalu od 0 μF do 180 μF (používejte kombinace kondenzátorů) a naměřená data uložte. Vyhodnoťte závislost činitele filtrace na kapacitě.
3. Proměřte průběh napětí usměrněného jednocestným usměrňovačem při frekvenci 1 Hz pro jednu nenulovou hodnotu kapacity a minimálně 6 hodnot zátěžového rezistoru v intervalu od 0 do 100 kΩ (používejte kombinace rezistorů). Vyhodnoťte závislost činitele filtrace na stejnosměrném proudu.
4. Pro jeden průběh napětí usměrněného jednocestným usměrňovačem při frekvenci 1 Hz s nenulovým odporem a nenulovou kapacitou určete časovou konstantu vybíjení kondenzátoru a porovnejte ji s teoretickou hodnotou.
5. Pro jednu kombinaci kapacity a jednu zátěž a pro frekvenci např. 1 Hz změřte průběh usměrněného napětí pro jednocestný usměrňovač a pro dvoucestný usměrňovač. Porovnejte velikost zvlnění usměrněného signálu.
6. Pro jednu kombinaci kapacity a jednu zátěž změřte průběh napětí pro různé frekvence sinusového signálu a porovnejte velikost zvlnění při různých frekvencích. Zvolte jednocestný nebo dvoucestný usměrňovač.
7. Uveďte krátkou diskuzi na téma vzdálené laboratoře jako doplňkové nebo alternativní možnosti výuky. Jaký je Váš názor na laboratoř, kde základní úloha je provozována prezenčně a její další verze online přes internet pro možnost doplnění, doměření aj. (tzv. hands-on-remote experiment)?

Základní vztahy a klíčová slova:

Arduino, mikroprocesor, AD převodník, sériová komunikace

• Uvědomte si, že vnitřní odpor měřících přístrojů je třeba změřit pro všechny použité rozsahy.

• Závislost odporu žárovky na proudu vyneste i pro nekorigované hodnoty; vhodný graf doplněný informacemi z tabulky usnadní diskuzi o vlivu měřicích přístrojů.