Detail předmětu

Elektrotechnika 2

FEKT-BKC-EL2Ak. rok: 2022/2023

Předmět se věnuje základům elektrotechniky a rozšiřuje znalosti získané v předmětu BKC-EL1. V úvodu předmětu jsou probírány univerzální i speciální metody analýzy lineárních obvodů v harmonickém ustáleném stavu včetně vícefázových obvodů. V další části se studenti seznámí s vlastnostmi článků RC, RL a rezonančních obvodů RLC. Následuje seznámení s klasickou a operátorovou metodou řešení přechodných dějů v lineárních obvodech, studenti se naučí určovat odezvu obvodu na standardní signály a signály obecného tvaru. Poslední částí předmětu je teorie přenosových homogenních vedení.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav teoretické a experimentální elektrotechniky (UTEE)

Výsledky učení předmětu

Po absolvování předmětu bude student schopen:
- definovat pojmy z oboru analýzy obvodu v HUS jako fázor, komplexor, impedance, admitance apod., analyzovat lineární elektrické obvody v HUS;
- vyjmenovat primární a sekundární parametry vedení, vysvětlit šíření vln na přenosovém vedení v ustáleném stavu i při přechodném ději;
- vysvětlit chování obvodů RLC, význam pojmu rezonance, odezva obvodu;
- diskutovat význam trojfázových rozvodných soustav a rozlišit pojmy s tím související;
- aplikovat Laplaceovu transformaci při řešení přechodných dějů v lineárních obvodech;
- vypočítat odezvu lineárního obvodu na základní vstupní signály.

Prerekvizity

Student musí pro úspěšné zvládnutí předmětu:
- ovládat obsah předmětu Elektrotechnika 1;
- umět definovat pojmy elektrický odpor, kapacita a indukčnost;
- být schopen vlastními slovy vyjádřit základní zákony elektrických obvodů a umět vysvětlit vztah mezi napětím a proudem u základních prvků R, L a C;
- být schopen pomocí vhodné metody analyzovat lineární elektrické obvody;
- vypočítat základní parametry časově proměnných signálů;
- aplikovat postupy matematické analýzy pro výpočty soustav rovnic pomocí maticových metod;
- být schopen používat matematiku v oboru komplexních čísel;
- zvládat vypočítat obecné derivace a jednoduché integrály základních funkcí;
- umět počítat obyčejné lineární diferenciální rovnice.

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují tutoriály a cvičení. Předmět využívá e-learning (Moodle).

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.
Studenti, kteří mají předmět zapsaný podruhé, musí také vypracovat a odevzdat všechny zadané práce (neuznávají se).

Osnovy výuky

- Harmonické veličiny v elektrických obvodech, fázory, imitance.
- Symbolická metoda analýzy lineárních obvodů v HUS, výkon v HUS.
- Metoda náhradního zdroje, metoda smyčkových proudů (MSP), metoda uzlových napětí (MUN).
- Trojfázové obvody.
- Výkon v trojfázových obvodech.
- Vlastnosti základních pasivních lineárních obvodů 1. řádu (RC, RL).
- Vlastnosti pasivních lineárních obvodů 2. řádu (rezonanční obvody RLC).
- Přechodné děje v lineárních obvodech 1. a 2. řádu.
- Řešení přechodných dějů operátorovou metodou.
- Přechodné děje s nenulovými počátečními podmínkami, přechodná a impulsová odezva lineárního obvodu.
- Přenosová vedení, primární a sekundární parametry.
- Ustálený harmonický stav, vlny na vedení, impedance, přechodné děje na vedení.

Učební cíle

Cílem předmětu je rozvinout znalosti získané v předmětu Elektrotechnika 1. Připravit studenty pro studium v následujících předmětech elektrotechnických specializací.

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

Základní literatura

SEDLÁČEK, J.; MURINA, M.; STEINBAUER, M.; KROUTILOVÁ, E. Elektrotechnika 2 - laboratorní a počítačová cvičení. BRNO, Ing. Zdeněk Novotný, CSc., Ondráčkova 105, 628 00 Brno. 2008. p. 1 - 160. ISBN 978-80-214-3575-9. (CS)

Doporučená literatura

MIKULEC, M., HAVLÍČEK, V.:Základy teorie elektrických obvodů, ČVUT Praha 2003 (CS)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech