Detail předmětu
Elektrotechnika
FEKT-HELEAk. rok: 2018/2019
Předmět se věnuje základům elektrotechniky a zejména teorii elektrických obvodů. Na začátku je probrán historický vývoj elektrotechniky, následuje úvod do analýzy lineárních obvodů ve stacionárním i harmonickém ustáleném stavu, včetně trojfázové soustavy. Další části předmětu se věnují magnetickým obvodům a teorii homogenního přenosového vedení. Důležitou součástí předmětů jsou laboratorní cvičení a výpočetní cvičení, ve kterých se studenti procvičí v aplikaci získaných teoretických poznatků. Laboratorní i výpočetní cvičení vždy logicky navazují na přednášky. Důraz je kladen na jazykovou část předmětu, veškeré studijní materiály jsou v angličtině.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
- vyjádřit matematickými vztahy souvislosti mezi obvodovými veličinami pro základní pasivní a aktivní obvodové prvky a definovat jejich modely;
- aplikovat základní metody analýzy lineárních obvodů ve stacionárním ustáleném stavu,
- vypočítat charakteristické parametry časově proměnných signálů a popsat princip a význam harmonické analýzy signálů
- znázornit pomocí fázorů veličiny v obvodech v harmonickém ustáleném stavu a definovat imitance základních obvodových prvků;
- aplikovat symbolickou metodu analýzy lineárních obvodů v harmonickém ustáleném stavu;
- vyjmenovat základní veličiny a zákony magnetických obvodů a s jejich použitím vypočítat parametry zadaného magnetického obvodu;
- popsat parametry přenosových vedení a vysvětlit význam sekundárních parametrů vedení.
Z hlediska jazykové vybavenosti bude student schopen výše uvedené znalosti popsat v anglickém jazyce a bude vybaven příslušnou odbornou terminologií.
Prerekvizity
- 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
Způsob a kritéria hodnocení
Podmínkou udělení zápočtu je absolvování všech zadaných laboratorních úloh, vypracování všech výpočetních cvičení a zisk minimálně 15 b. z testů. Podmínkou úspěšného ukončení předmětu je získání zápočtu, vykonání závěrečné zkoušky a získání alespoň 50 bodů celkem.
Testy i závěrečná zkouška jsou zaměřeny na ověření orientace studenta v problematice základů analýzy elektrických a magnetických obvodů, znalosti odborné terminologie a schopnosti popsat vlastními slovy témata probraná v předmětu. Zadání testů, laboratorních úloh, závěrečné zkoušky včetně jejich vypracování je v anglickém jazyce.
Osnovy výuky
2) Základní obvodové zákony a jejich aplikace při řešení obvodů. Postupné zjednodušování, MUN, MSP.
3) Střídavé obvody, historický úvod, použití, netočivé a točivé stroje, druhy rozvodných sítí. Úvod do komplexních čísel.
4) Střídavé obvody - HUS, fázory, imitance, fázorové diagramy, řešení obvodů v HUS pomocí symbolicko-komplexní metody.
5) Magnetické obvody. Elektromagnetické jevy, Maxwellovy rovnice, Magnetické pole v látkách. Základní veličiny a vztahy, Metody analýzy magnetických obvodů, Přítažná síla elektromagnetu, Magnetické obvody s permanentními magnety, Transformátory.
6) Přenosová vedení. Primární a sekundární parametry vedení, vlny na vedení, činitel odrazu, využití v praxi.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Electronics Fundamentals: Circuit, Devices and Applications. Merril Publishing Company, USA: 1997. (EN)
SEDLÁČEK, J., VALSA, J. ELEKTROTECHNIKA II. Brno: VUT Brno, FEKT, 2004. s. 1-145. ISBN: 80-214-2573-3. (CS)
Doporučená literatura
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Basic laws of electric circuits, computational methods, the simplification method, method of nodal voltages, method of current loops.
3. AC circuits, introduction to complex number calculus, non-rotating and rotating machines, types of distribution networks.
4. Circuits in harmonic steady state, phasors, symbolic-complex method, immitances.
5. Magnetic circuits, theory of electromagnetic field, Maxwell equations, Magnetic fields in matter. Basic quantities and relations , methods of analysis of magnetic circuits , electromagnets, magnetic circuits with permanent magnets, transformers.
6. Transmission lines, primary and secondary parameters. Waves on transmission lines. Characteristic impedance, standing waves. Transient phenomena in transmission lines.
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Basic laws of electric circuit.
3. Practical voltage and current measurement.
4. Measurement of resistance. The simplification method.
5. Loop current method.
6. Node voltage method.
7. Computation with complex numbers.
8. Circuits in harmonic steady state.
9. Magnetic circuits.
10. Circuit simulator MicroCap.
11. Introduction to digital measurement devices
12. Oscilloscope measurement.
13. Computation of the transmission lines.