Detail předmětu
Elektrotechnika a elektronika
FSI-CELAk. rok: 2020/2021
Předmět je zaměřen na základy elektrických a elektronických obvodů, elektrických strojů a elektrických pohonů, a to v rozsahu potřebném pro studenty bakalářského studia fakult strojního inženýrství. Pozornost je také věnována teorii elektrických měření a otázkám bezpečnosti práce. Zvláštní důraz je kladen na laboratorní cvičení, kde si student prakticky ověří vybrané problémy z přednášené látky.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Předmět Elektrotechnika a elektronika umožňuje studentům navázat na poznatky z dřívějšího studia a tyto prohloubit a především rozšířit o uvedené oblasti. Důraz je kladen na praktickou verifikaci teoretických poznatků v laboratorním cvičení.
Prerekvizity
Předpokládá se znalost matematiky a fyziky, a to v rozsahu probíraném v rámci předchozího studia na Fakultě strojního inženýrství.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení
Předmět je ukončen zápočtem a zkouškou.
K zápočtu je nutné splnění předepsaných a na začátku semestru avizovaných požadavků, tj. povinná účast na laboratorních cvičeních, příprava na cvičení, vypracování a včasné odevzdání všech protokolů z laboratorních cvičení a jejich uznání učitelem. Učitel může na začátku cvičení prověřit připravenost studentů na cvičení. Dále je pro získání zápočtu nutné získat minimálně poloviční počet bodů z kontrolních testů. Z kontrolních testů je možné získat maximálně 20 bodů, které jsou součástí celkové klasifikace.
Zkouška je realizována písemným testem, skládající se z teoretické části a části s příklady. Student může ze zkoušky získat až 80 bodů. Hodnocení výsledku zkoušky je dáno klasifikační stupnicí dle ECTS.
K zápočtu je nutné splnění předepsaných a na začátku semestru avizovaných požadavků, tj. povinná účast na laboratorních cvičeních, příprava na cvičení, vypracování a včasné odevzdání všech protokolů z laboratorních cvičení a jejich uznání učitelem. Učitel může na začátku cvičení prověřit připravenost studentů na cvičení. Dále je pro získání zápočtu nutné získat minimálně poloviční počet bodů z kontrolních testů. Z kontrolních testů je možné získat maximálně 20 bodů, které jsou součástí celkové klasifikace.
Zkouška je realizována písemným testem, skládající se z teoretické části a části s příklady. Student může ze zkoušky získat až 80 bodů. Hodnocení výsledku zkoušky je dáno klasifikační stupnicí dle ECTS.
Učební cíle
Cílem předmětu je seznámit studenty se základy moderní elektrotechniky, které jsou nutné pro studium dalších strojírenských předmětů a především pro zvládnutí technické praxe.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Výuka předmětu je kontrolována během semestru z hlediska účasti na laboratorních cvičeních a dále hodnocením každého laboratorního protokolu. Cvičení jsou povinná. Zameškanou laboratorní výuku lze v omluvených případech nahradit s jinou studijní skupinou po domluvě s učitelem z této skupiny nebo opět v omluvených případech na konci semestru v rámci náhradních laboratorních cvičení.
Základní literatura
HAMMER,Miloš. Elektrotechnika a elektronika. Přednášky. 1. vydání. Brno: Akademické nakladatelství CERM, s.r.o. Brno,2006. 134 s. Učební texty Vysokého učení technického v Brně. Fakulta strojního inženýrství.
ISBN 80-214-3334-5.
Doporučená literatura
FISCHER, Rolf. Elektrische Maschinen. 14.doplněné a aktualizované vydání. Hanser Fachbuch,Německo, 2009, 417 stran. ISBN 978-3-446-41754-0.
FITZGERALD,A.E; KINGSLEY,CH.; UMANS,S.D. Electric Machinery. 6. vydání. USA: McGraw-Hill, 2003, 703 stran. ISBN 0-07-112193-5.
GURU,B.S; HIZOROGLU,H.R. Electric Machinery and Transformers. 3.vydání. Oxford University Press, 2001,726 stran. ISBN 978-0-19-513890-0.
MĚŘIČKA,J; HAMATA,V. ; VOŽENÍLEK,P. Elektrické stroje. 2. vydání. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2001. 311 stran. ISBN 80-01-02109-2.
MICHALÍK,J; BUDAY,J. Elektrické stroje. 1. vydání. Žilina: EDIS –vydavatel´stvo ŽU, 2006, 192 stran. ISBN 80-8070-568-2.
PITTERMANN,M. Elektrické pohony. Základy. 1. vydání. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, 2008, 100 s.Učební texty ZČU v Plzni. Fakulta elektrotechnická. ISBN 978-80-7043-729-2.
RAJENDRA PRASAD. Fundamentals of Electrical Engineering. Sixth printing (Second Edition). Published by Asoke K. K. Ghosh, PHI Learning Private Limited, New Delhi. 2009. 824 s. ISBN 978-81-203-3928-6 .
FITZGERALD,A.E; KINGSLEY,CH.; UMANS,S.D. Electric Machinery. 6. vydání. USA: McGraw-Hill, 2003, 703 stran. ISBN 0-07-112193-5.
GURU,B.S; HIZOROGLU,H.R. Electric Machinery and Transformers. 3.vydání. Oxford University Press, 2001,726 stran. ISBN 978-0-19-513890-0.
MĚŘIČKA,J; HAMATA,V. ; VOŽENÍLEK,P. Elektrické stroje. 2. vydání. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2001. 311 stran. ISBN 80-01-02109-2.
MICHALÍK,J; BUDAY,J. Elektrické stroje. 1. vydání. Žilina: EDIS –vydavatel´stvo ŽU, 2006, 192 stran. ISBN 80-8070-568-2.
PITTERMANN,M. Elektrické pohony. Základy. 1. vydání. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, 2008, 100 s.Učební texty ZČU v Plzni. Fakulta elektrotechnická. ISBN 978-80-7043-729-2.
RAJENDRA PRASAD. Fundamentals of Electrical Engineering. Sixth printing (Second Edition). Published by Asoke K. K. Ghosh, PHI Learning Private Limited, New Delhi. 2009. 824 s. ISBN 978-81-203-3928-6 .
Elearning
eLearning: aktuální otevřený kurz
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program B-VTE-P bakalářský 1 ročník, zimní semestr, povinný
- Program B3A-P bakalářský
obor B-MAI , 3 ročník, zimní semestr, povinný
- Program B3S-P bakalářský
obor B-EPP , 2 ročník, zimní semestr, povinný
obor B-AIŘ , 2 ročník, zimní semestr, povinný
obor B-PRP , 2 ročník, zimní semestr, povinný
obor B-SSZ , 2 ročník, zimní semestr, povinný
obor B-STG , 2 ročník, zimní semestr, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Úvod, základní prvky, řešení stejnosměrných obvodů - základní rozdělení obvodů, základní prvky, řešení stejnosměrných obvodů
2. Střídavé obvody, přechodné jevy - střídavé veličiny, pasivní prvky ve střídavých obvodech, řešení střídavých obvodů, přechodné jevy, trojfázové veličiny
3. Polovodičové prvky – polovodiče, diody, tranzistory, tyristory
4. Výkonová elektronika – usměrňovače, měniče, spínané zdroje
5. Magnetické obvody, transformátory - magnetické materiály, základní magnetické veličiny, transformátory
6. Točivé elektrické stroje, střídavé stroje, synchronní stroje
7. Asynchronní stroje – princip funkce, vlastnosti, regulace otáček, reverzace, brzdění
8. Stejnosměrné stroje – princip funkce, vlastnosti, regulace otáček,
9. Speciální elektrické stroje – elektronicky komutované motory, jednofázové asynchronní motory, univerzální motory, krokové motory, reluktanční motory, lineární motory
10. Elektrické pohony - struktura pohonů, zatěžovací charakteristiky, vlastnosti, účinnost, oteplení, výpočet ekvivalentních parametrů pohonu
11. Elektrické pohony - řízení pohonů, moderní elektrický pohon
12. Elektrické přístroje, elektrické instalace – prvky elektrické instalace, jištění, spínání, bezpečnost
13. Senzory s elektrickým výstupem – typy senzorů, AD převod, vlastnosti měřících členů (senzorů a vstupů)
2. Střídavé obvody, přechodné jevy - střídavé veličiny, pasivní prvky ve střídavých obvodech, řešení střídavých obvodů, přechodné jevy, trojfázové veličiny
3. Polovodičové prvky – polovodiče, diody, tranzistory, tyristory
4. Výkonová elektronika – usměrňovače, měniče, spínané zdroje
5. Magnetické obvody, transformátory - magnetické materiály, základní magnetické veličiny, transformátory
6. Točivé elektrické stroje, střídavé stroje, synchronní stroje
7. Asynchronní stroje – princip funkce, vlastnosti, regulace otáček, reverzace, brzdění
8. Stejnosměrné stroje – princip funkce, vlastnosti, regulace otáček,
9. Speciální elektrické stroje – elektronicky komutované motory, jednofázové asynchronní motory, univerzální motory, krokové motory, reluktanční motory, lineární motory
10. Elektrické pohony - struktura pohonů, zatěžovací charakteristiky, vlastnosti, účinnost, oteplení, výpočet ekvivalentních parametrů pohonu
11. Elektrické pohony - řízení pohonů, moderní elektrický pohon
12. Elektrické přístroje, elektrické instalace – prvky elektrické instalace, jištění, spínání, bezpečnost
13. Senzory s elektrickým výstupem – typy senzorů, AD převod, vlastnosti měřících členů (senzorů a vstupů)
Laboratorní cvičení
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Laboratorní cvičení ( 1x za týden po 2 hodinách)
1. Úvod, organizační záležitosti, bezpečnost práce.
2. Rozvod elektrické energie.
3. Stejnosměrné obvody a elektronické prvky.
4. Střídavé elektrické obvody.
5. Příklady - obvody
6. Elektronické obvody.
7. Trojfázový transformátor.
8. Asynchronní stroj.
9. Asynchronní motor s měničem frekvence.
10. Stejnosměrný motor.
11. Příklady - pohony
12. Synchronní stroj.
13. Použití stykačů v praxi, zápočet
1. Úvod, organizační záležitosti, bezpečnost práce.
2. Rozvod elektrické energie.
3. Stejnosměrné obvody a elektronické prvky.
4. Střídavé elektrické obvody.
5. Příklady - obvody
6. Elektronické obvody.
7. Trojfázový transformátor.
8. Asynchronní stroj.
9. Asynchronní motor s měničem frekvence.
10. Stejnosměrný motor.
11. Příklady - pohony
12. Synchronní stroj.
13. Použití stykačů v praxi, zápočet
Elearning
eLearning: aktuální otevřený kurz