Detail předmětu
Electrical Engineering 2
FEKT-BPA-EL2Ak. rok: 2025/2026
Předmět se věnuje základům elektrotechniky a rozšiřuje znalosti získané v předmětu BPA-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
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Nabízen zahraničním studentům
Vstupní znalosti
- 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.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Účast na laboratorní výuce je povinná. Řádně omluvenou zameškanou výuku lze po domluvě s vyučujícím nahradit, obvykle v zápočtovém týdnu.
Učební cíle
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.
Základní literatura
BOYLESTAD, R. L. Introductory Circuit Analysis (13th Edition). Pearson 2015. ISBN 978-1-292098951 (EN)
Floyd, T. L., Buchla, D. (2009). Electronics fundamentals: circuits, devices & applications. Prentice Hall Press. (EN)
Mayergoyz, I. D., Lawson, W. (2012). Basic electric circuit theory. Gulf Professional Publishing. (EN)
Doporučená literatura
MIKULEC, M., HAVLÍČEK, V.: Basic Circuit Theory II. ČVUT Praha 2003 (EN)
Mulukutla S. S. (2001) Introduction to Electrical Engineering.Oxford University Press. (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Harmonický ustálený stav, výkony v harmonickém ustáleném stavu, metoda zjednodušení
3. Metoda smyčkových proudů, metoda uzlových napětí, metoda návrhadního zdroje
4. Trojfázové soustavy. Výkony v trojfázových soustavách.
5. Analýza trojfázových soustav
6. Pasivní sítě RC, RL
7. Rezonanční obvody sériové a paralelní
8. Přechodné děje v jednoduchých lineárních obvodech
9. Operátorová metoda řešení přechodných dějů
10. Přechodné děje s nenulovou IC, impulsní a přechodná odezva
11. Homogenní vedení
12. Příprava na zkoušku
Cvičení odborného základu
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Harmonický ustálený stav, fázory
2. Obvody v harmonickém ustáleném stavu, výkony v harmonickém ustáleném stavu, metoda zjednodušování
3. Metoda smyčkových proudů, metoda uzlových napětí
4. Théveninova a Nortonova věta. Fázorové diagramy.
5. TEST 1
6. Trojfázová soustava
7. Pasivní dvojbrany. Rezonanční obvody.
8. TEST 2
9. Přechodné děje v jednoduchých lineárních obvodech
10. Přechodné děje s nenulovými počátečními podmínkami. Impulsní a přechodná odezva
11. TEST 3
12. Homogenní vedení
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
1 A Impedance dvojpólu
2 A Analýza obvodu v harmonickém ustáleném stavu
3 A Výkon v jednofázovém obvodu
4 A Fázorové diagramy
5 A Trojfázová soustava
6 A Výkon v trojfázové soustavě
7 A Základní vlastnosti článků RC a CR
1 B Sériový rezonanční obvod
2 B Paralelní rezonanční obvod
3 B Přechodné děje v obvodech RC a RLC
4 B Analýza neharmonických signálů
5 B Šíření vln na homogenním vedení
6 B Přechodné děje na homogenním vedení
7 B Měření výkonu na zářivce