Detail předmětu

Elektrotechnika

FEKT-BPC-ELEAk. rok: 2024/2025

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

čeština

Počet kreditů

4

Vstupní znalosti

Je požadována mírně pokročilá znalost angličtiny. 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.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Celkové hodnocení předmětu max. 100 bodů. Během semestru může student získat až 40 bodů za 4 písemné testy po 10 bodech. Testy probíhají na seminářích a sestávají vždy z několika příkladů a několika teoretických otázek.
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.
Účast na seminářích (laboratorní výuka a výpočetní cvičení) je povinná. Řádně omluvené zameškané semináře lze po domluvě s vyučujícím nahradit, obvykle v zápočtovém týdnu.

Učební cíle

Cílem předmětu je získání základních poznatků z elektrotechniky a teorie obvodů potřebných pro studium dalších specializovaných elektrotechnických předmětů a také osvojení anglické odborné terminologie související s uvedenou tematikou. Semináře pomáhají pomocí laboratorních a výpočetních cvičení prohloubit a lépe pochopit znalosti získané na přednáškách.
Po absolvování předmětu bude student schopen:
- 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.

Základní literatura

BRANČÍK, L. Elektrotechnika 1. VUT v Brně: VUT v Brně, 2004. s. 1-160. ISBN: TEE102. (CS)
Electronics Fundamentals: Circuit, Devices and Applications. Merril Publishing Company, USA: 1997. ISBN-13 978-0675213103. (EN)
FLOYD, Thomas L. a David M. BUCHLA. Electronics fundamentals: circuits, devices and applications. Eighth edition, Pearson New International edition. Harlow: Pearson, [2014?]. ISBN 9781292025681. (CS)
SEDLÁČEK, J., VALSA, J. ELEKTROTECHNIKA II. Brno: VUT Brno, FEKT, 2004. s. 1-145. ISBN: 80-214-2573-3. (CS)

Doporučená literatura

DĚDKOVÁ, J., STEINBAUER, M., KALÁB, P. Elektrotechnický seminář. Skripta. Brno, 2009. (CS)

Elearning

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-APE bakalářský 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Historie elektrotechniky, základní zákony v elektrotechnice, výroba a distribuce elektrické energie
2. Základní zákony elektrických obvodů, metody pro analýzu obvodu: metoda postupného zjednodušování, metoda smyčkových proudů a metoda uzlových napětí
3. Střídavé obvody, úvod do práce s komplexními čísly, točivé a netočivé stroje, typy distribuční sítě
4. Obvody v harmonicky ustáleném stavu, fázory, symbolicko-komplexní metoda, imitance
5. Magnetické obvody, teorie elektromagnetického pole, Maxwellovy rovnice, magnetické pole, základní zákony, metody pro analýzu magnetických obvodů, elektromagnety, magnetické obvody s permanentními magnety, transformátory.
6. Přenosové vedení: primární a sekundární parametry, vlny na vedení, charakteristická impedance, stojaté vlny.
7. Úvod do číslicové techniky

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Úvod do práce v laboratoři
2. Základní obvodové zákony
3. Měření napět, proudu a odporu
4. Metody pro analýzu obvodů: metoda postupného zjednodušování
5. Metody pro analýzu obvodů: metoda smyčkových proudů
6. Metody pro analýzu obvodů: metoda uzlových napětí
7. Úvod do počítání s komplexními čísly
8. Obvody v harmonicky ustáleném stavu
9. Magnetické obvody
10. Obvodový simulátor MicroCap.
11. Úvod do číslicových měřicích přístrojů
12. Měření osciloskopem
13. Přenosová vedení

Elearning