Téma 3 – Pripojenie na sieť, Riešenie obvodov
Úvod
Komunikačné siete patria medzi základ modernej informačnej spoločnosti.
Používajú sa:
- na prenos dát
- komunikáciu
- zdieľanie zdrojov
- prístup k internetu
Druhá časť témy sa venuje riešeniu obvodov jednosmerného prúdu.
Komunikačná sieť
Komunikačná sieť je:
👉 sústava navzájom prepojených zariadení
umožňujúca:
- výmenu dát
- komunikáciu
- zdieľanie informácií
Význam dátových sietí
Dátové siete umožňujú:
- prístup k internetu
- zdieľanie súborov
- komunikáciu používateľov
- vzdialený prístup
- centralizáciu dát
Rozdelenie sietí podľa veľkosti
Siete delíme na:
- PAN
- LAN
- MAN
- WAN
PAN
PAN znamená:
Personal Area Network
Malá osobná sieť.
Príklad:
- Bluetooth
LAN
LAN znamená:
Local Area Network
Lokálna sieť.
Používa sa:
- doma
- v škole
- vo firme
MAN
MAN znamená:
Metropolitan Area Network
Mestská sieť.
WAN
WAN znamená:
Wide Area Network
Rozsiahla sieť.
Príklad:
👉 internet
Základné sieťové komponenty
Používajú sa:
- sieťová karta
- switch
- router
- access point
- modem
- server
Sieťová karta
Sieťová karta:
👉 pripája zariadenie do siete
Každá karta má:
👉 MAC adresu
Switch
Switch:
👉 prepája zariadenia v LAN
Posiela rámce:
- iba na správny port
Router
Router:
👉 prepája rôzne siete
Používa:
- IP adresovanie
- smerovanie
Access Point
Access Point umožňuje:
👉 bezdrôtové pripojenie do siete
Modem
Modem premieňa:
- digitálny signál
- na signál prenosového média
Používa sa:
- pri pripojení k ISP
Server
Server poskytuje:
👉 služby klientom
Príklady:
- web server
- súborový server
- DNS server
Fyzická topológia
Fyzická topológia určuje:
👉 fyzické prepojenie zariadení
Typy fyzickej topológie
Používajú sa:
- zbernica
- hviezda
- kruh
- strom
- mesh
Logická topológia
Logická topológia určuje:
👉 spôsob toku dát v sieti
Nemusí byť rovnaká ako fyzická topológia.
Nutnosť protokolov
Bez protokolov by zariadenia:
- nevedeli komunikovať
- nepoznali pravidlá prenosu
- nedokázali správne interpretovať dáta
Komunikačné modely
Používajú sa:
- klient-server
- peer to peer
Klient-server
Server poskytuje služby:
👉 klientom
Výhody:
- centralizácia
- vyššia bezpečnosť
- jednoduchšia správa
Nevýhody:
- vyššie náklady
- závislosť od servera
Peer to peer
Zariadenia komunikujú:
👉 priamo medzi sebou
Výhody:
- jednoduché riešenie
- nízke náklady
Nevýhody:
- slabšia bezpečnosť
- horšia správa siete
Obvody jednosmerného prúdu
Pri riešení obvodov používame:
- Ohmov zákon
- Kirchhoffove zákony
- metódu slučkových prúdov
- metódu uzlových napätí
Ohmov zákon
Vzťah:
U = R · I
kde:
- U – napätie
- R – odpor
- I – prúd
1. Kirchhoffov zákon
Súčet prúdov v uzle:
👉 je nulový
2. Kirchhoffov zákon
Súčet napätí v slučke:
👉 je nulový
Riešenie úlohy
Zadanie:
U = 12 V
R1 = 5 Ω
R2 = 15 Ω
R3 = 5 Ω
Predpoklad zapojenia
Rezistory R1 a R3 sú paralelne.
Ich výsledný odpor:
Rp = (R1 · R3) / (R1 + R3)
Dosadenie:
Rp = (5 · 5) / (5 + 5)
Výsledok:
Rp = 2,5 Ω
Celkový odpor
R2 je v sérii s Rp.
R = Rp + R2
R = 2,5 + 15
Výsledok:
R = 17,5 Ω
Celkový prúd
Použijeme Ohmov zákon:
I = U / R
I = 12 / 17,5
Výsledok:
I ≈ 0,686 A
Napätie na R2
UR2 = R2 · I
UR2 = 15 · 0,686
Výsledok:
UR2 ≈ 10,29 V
Napätie medzi svorkami 1 a 2
Napätie U12:
U12 = 12 − 10,29
Výsledok:
U12 ≈ 1,71 V
Použitie riešenia obvodov
Používa sa:
- v elektronike
- pri návrhu zdrojov
- pri meraniach
- v automatizácii
Najčastejšie chyby maturantov
- zámena LAN a WAN
- nepochopenie klient-server modelu
- nesprávne pochopenie topológie
- chyba pri paralelnom radení rezistorov
- nesprávne použitie Ohmovho zákona
Zhrnutie pre maturitu
- Komunikačná sieť umožňuje prenos dát.
- Siete delíme na PAN, LAN, MAN a WAN.
- Router prepája siete, switch prepája zariadenia v LAN.
- Klient-server používa centrálny server.
- Peer to peer umožňuje priamu komunikáciu zariadení.
- Obvody riešime pomocou Ohmovho zákona a Kirchhoffových zákonov.
Otázky pre študentov
- Čo je komunikačná sieť?
- Aký je rozdiel medzi LAN a WAN?
- Na čo slúži router a switch?
- Aký je rozdiel medzi klient-server a peer to peer?
- Čo vyjadruje Ohmov zákon?