Detail předmětu

Elektrotechnika 1

FEKT-KEL1Ak. rok: 2013/2014

Předmět se věnuje základům elektrotechniky a zejména teorii elektrických obvodů. V úvodu předmětu jsou probírány univerzální i speciální metody analýzy lineárních obvodů ve stacionárním ustáleném stavu. V další části se studenti seznámí s popisem a klasifikací časově proměnných veličin. Následuje úvod to teorie analýzy nelineárních obvodů pomocí grafických i numerických metod. Další část předmětu se věnuje magnetickým obvodům, jejich popisu a základním metodám řešení, včetně obvodů s permanentními magnety. Důležitou součástí předmětů jsou laboratorní cvičení a výpočetní cvičení, ve kterých se studenti procvičí v aplikaci získaných teoretických poznatků. Součástí předmětu je i seznámení s bezpečnostními předpisy nutnými pro laboratorní výuku.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Jarmila Dědková, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav teoretické a experimentální elektrotechniky (UTEE)

Výsledky učení předmětu

Po absolvování předmětu student získá kvalifikačního stupeň § 4 "pracovník poučený", nutného dle vyhlášky č. 50/1978 Sb. pro práci v laboratořích. Dále bude student umět:
- popsat vlastnosti prvků elektrických obvodů a jejich modelů,
- aplikovat základní obvodové zákony při analýze elektrických obvodů,
- analyzovat lineární i nelineární nesetrvačné elektrické obvody,
- interpretovat veličiny v elektrických obvodech,
- vypočítat charakteristické hodnoty časově proměnných průběhů napětí a proudů.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia. V rozsahu použitého matematického aparátu by měl být student schopen:
- úpravy matematických výrazů na úrovni sš matematiky;
- vysvětlit postup při vyšetření průběhu funkce pro nalezení extrémů;
- vypočítat řešení soustavy jednoduchých lineárních rovnic;
- aplikovat základní postupy maticového počtu;
- popsat průběhy základních goniometrických funkcí;
- vypočítat derivaci, určitý a neurčitý integrál jednoduchých lineární funkcí jedné proměnné a základních goniometrických funkcí.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student vypracovává záznamy o laboratorních úlohách do pracovního sešitu (dostupný v tištěné i elektronické formě).

Způsob a kritéria hodnocení

Celkové hodnocení předmětu max. 100 bodů. Z toho celkem 30 bodů za samostatné práce (5 prací po max. 6 bodech) a 70 bodů za závěrečnou písemnou zkoušku. Podmínkou udělení zápočtu je odevzdání všech 5 samostatných prací a zisk minimálně 15 bodů ze 30 možných, dále pak aktivní účast v obou cvičeních. Podmínkou úspěšného ukončení předmětu je získání zápočtu a vykonání závěrečné zkoušky. Celkový dosažený počet bodů pro absolvování předmětu musí být minimálně 50.

Osnovy výuky

1. Elektrotechnika, základní pojmy a zákony. Maxwellovy rovnice, pasivní a aktivní obvodové prvky, modely, obvodové zákony.
2. Postupné zjednodušování, transfigurace, metoda úměrných veličin, princip superpozice, práce a výkon, výkonové přizpůsobení
3. Metoda smyčkových proudů (MSP), metoda uzlových napětí (MUN), řízené zdroje, metoda razítek, metoda náhradního zdroje (Thèveninův a Nortonův teorém)
4. Časově proměnné veličiny a jejich parametry, harmonická analýza
5. Nelineární prvky a obvody, magnetické obvody, základní parametry, základní zákony, řešení magnetických obvodů

Učební cíle

Cílem předmětu je poskytnutí základních znalostí z elektrotechniky a teorie obvodů potřebných jako širší vědní základ dalšího studia. Předmět připraví studenty pro studium v následujících kursech elektrotechnických specializací.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na obou cvičeních je povinná. Řádně omluvenou zameškanou výuku lze po domluvě s vyučujícím nahradit.

Základní literatura

BRANČÍK, L. Elektrotechnika 1. Elektrotechnika 1. Brno: FEKT VUT v Brně, 2004. s. 1 ( s.)ISBN: 80-214-2607- 1. (CS)
KALÁB, P.; STEINBAUER, M.; VESELÝ, M. Bezpečnost v elektrotechnice. Brno: Ing. Zdeněk Novotný, CSc, Ondráčkova 105, 628 00 Brno, 2009. s. 1-68. ISBN: 978-80-214-3952- 8. (CS)
SEDLÁČEK, J.; STEINBAUER, M.; MURINA, M. Elektrotechnika 1 (BEL1) - laboratorní a počítačová cvičení. Brno: Ing. Zdeněk Novotný, CSc., Ondráčkova 105, 628 00 Brno, 2008. s. 1 ( s.)ISBN: 978-80-214-3706- 7. (CS)
STEINBAUER, M.; KALÁB, P. Bezpečnost v elektrotechnice - pracovní sešit. Brno: CERM Brno, 2007. s. 1-41. (CS)

Doporučená literatura

MIKULEC, M., HAVLÍČEK, V.: Základy teorie elektrických obvodů. Skriptum ČVUT v Praze, 1997. (CS)
VALSA, J., SEDLÁČEK, J.: Teoretická elektrotechnika I. Skriptum VUT v Brně, 1997. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BK bakalářský

    obor BK-MET , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor BK-EST , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor BK-AMT , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor BK-SEE , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor BK-TLI , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jarmila Dědková, CSc.
doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D.

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D.

Laboratorní cvičení

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jarmila Dědková, CSc.