Detail předmětu
Applied Electromagnetism
FEKT-BPA-AEMAk. rok: 2025/2026
Předmět seznamuje studenty se základy aplikovaného elektromagnetismu, poskytuje základní fyzikální pohled na vybrané studované jevy a děje a uvádí praktické inženýrské využití vysvětlených zákonitostí. Absolvent předmětu získá v této oblasti potřebné základní znalosti pro studium předmětů souvisejících s návrhem elektrických a elektronických konstrukcí, komunikačních systémů a dalších technologií.
Jazyk výuky
angličtina
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia a povinných předmětů, které student absolvoval v prvním roce studia na FEKT. Důraz je kladen na znalosti základních statistických metod, teoretickou elektrotechniku, zpracování signálů a analogovou techniku.
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.
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.
Učební cíle
Seznámit studenty s fyzikální podstatou vybraných elektromagnetických jevů významných z hlediska dalšího využití v elektrotechnice a s jejich popisem pomocí Maxwellových rovnic. Student má získat schopnost kvantitativního odhadu projevů elektromagnetismu (síly, energetické, ztráty apod.), umí řešit jednoduché úlohy analyticky, chápe principy numerických metod používaných v simulátorech polí, umí využít výsledky simulací (znalost polí) ke stanovení parametrů jako je např. elektrický odpor, indukčnost, elektrická kapacita zadaného uspořádání.
Základní literatura
Hayt, W. H.: Engineering Electromagnetics. 4th edition. McGraww-Hill, Inc. 1981, 527 p, ISBN 0-07-027395-2 (EN)
Sadiku, M.N.O.: Elements of Electromagnetics. Saunders College Publishing. London, 1994 (EN)
Sadiku, M.N.O.: Elements of Electromagnetics. Saunders College Publishing. London, 1994 (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Cvičení na počítači
39 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Úvod, seznámení s prostředím ANSYS Workbench, Metoda konečných prvků (MKP), Základní analýzy MKP v systému ANSYS, moduly Workbench, Maxwell, Multiphysics
2. Základní dvoudimensionální (2D), 2D rotačně symetrická a třídimensionální (3D) úlohy elektrotechniky, statická, harmonická, přechodová analýza
3. Elektrostatická 2D úloha - popis, sestavení, analýza, interpretace výsledků
4. Magnetostatická 2D úloha s vazbou na obvodové prvky, popis, sestavení, analýza, interpretace výsledků, diskuze nad numerickými chybami - přesnost řešení a jejich korekce, nástroje
5. Popis, ukázka a procvičení geometricky a matematicky složitější úlohy elektrotechniky, procvičení analýzy a používaných nástrojů systému ANSYS
7. Kategorizace a rozčlenění problematiky interpretací a vyhodnocování a využití výsledků, příklad, ukázka nástrojů a jejich předností v systému ANSYS
8. Seznámení s prostředím SOLIDWORKS, model export do systému ANSYS a sestavení MKP modelu. Tvorba jednoduchých 2D modelů v SOLIDWORK
2. Základní dvoudimensionální (2D), 2D rotačně symetrická a třídimensionální (3D) úlohy elektrotechniky, statická, harmonická, přechodová analýza
3. Elektrostatická 2D úloha - popis, sestavení, analýza, interpretace výsledků
4. Magnetostatická 2D úloha s vazbou na obvodové prvky, popis, sestavení, analýza, interpretace výsledků, diskuze nad numerickými chybami - přesnost řešení a jejich korekce, nástroje
5. Popis, ukázka a procvičení geometricky a matematicky složitější úlohy elektrotechniky, procvičení analýzy a používaných nástrojů systému ANSYS
7. Kategorizace a rozčlenění problematiky interpretací a vyhodnocování a využití výsledků, příklad, ukázka nástrojů a jejich předností v systému ANSYS
8. Seznámení s prostředím SOLIDWORKS, model export do systému ANSYS a sestavení MKP modelu. Tvorba jednoduchých 2D modelů v SOLIDWORK