Detail předmětu

Elektrotechnika 2

FEKT-BEL2Ak. rok: 2009/2010

Harmonický ustálený stav v lineárních obvodech. Metody analýzy obvodů v HUS. Základní vlastnosti a použití článků RC, RL, rezonanční obvody RLC. Vícefázové soustavy. Výkony v trojfázové soustavě. Analýza trojfázových obvodů v harmonickém ustáleném stavu. Klasická a operátorová metoda řešení přechodných dějů v lineárních obvodech. Odezva obvodu na standardní signály a signály obecného tvaru. Základní rovnice homogenního vedení. Harmonický ustálený stav a přechodné děje na vedení.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Sedláček, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav teoretické a experimentální elektrotechniky (UTEE)

Výsledky učení předmětu

Základní poznatky o obvodech v harmonickém ustáleném stavu, použití RC, RL a RLC rezonančních obvodů,trojfázových obvodech, přechodných dějích v lineárních obvodech a vedeních jako příprava pro studium navazujících předmětů.
Kvalifikační stupeň v elekttrotechnice "pracovník znalý" ve smyslu §5 Vyhl. 50/1978.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Celkové hodnocení předmětu max. 100 bodů. Z toho 2 x 15 bodů za písemné testy ve cvičeních, 10 b. za test z laboratorních úloh a 60 bodů za závěrečnou písemnou zkoušku.. Podmínkou udělení zápočtu je změření a zpracování zadaných laboratorních úloh a získání minimálně 20 b. ze 40 možných. Podmínkou úspěšného ukončení předmětu je získání zápočtu a vykonání závěrečné zkoušky. Celkový dosažený počet bodů musí být minimálně 50.

Osnovy výuky

1. Harmonické veličiny v elektrických obvodech, fázory, imitance
2. Symbolická metoda analýzy lineárních obvodů v HUS, výkon v HUS
3. Metoda náhradního zdroje, metoda smyčkových proudů (MSP), metoda uzlových napětí (MUN) v HUS
4. Vlastnosti základních pasivních lineárních obvodů 1. řádu (RC, RL)
5. Vlastnosti pasivních lineárních obvodů 2. řádu (rezonanční obvody RLC)
6. Trojfázové obvody
7. Výkon v trojfázových obvodech
8. Přechodné děje v lineárních obvodech 1. a 2. řádu
9. Řešení přechodných dějů pomocí Laplaceovy transformace
10. Přechodné děje s nenulovými počátečními podmínkami, přechodná a impulsová odezva lineárního obvodu
11. Přenosová vedení, primární a sekundární parametry
12. Ustálený harmonický stav, vlny na vedení, impedance, přechodné děje na vedení
13. Opakování ke zkoušce, rezerva

Učební cíle

Rozvíjet znalosti získané v předmětu Elektrotechnika 1 v 1. semestru studia. Připravit studenty pro studium v následujících kursech elektrotechnických specializací. V praktických numerických a laboratorních cvičeních ověřit teoretické znalosti.
V posledním týdny výuky proběhne přezkoušení ve smyslu § 5 Vyhlášky 50/1978 Sb. na kvalifikaci "pracovník znalý".

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

Laboratorní cvičení jsou povinná, neplatí pro studenty, jimž byla laboratorní cvičení uznána.

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)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-ALL , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor B-AMT , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor B-EST , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor B-MET , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor B-SEE , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor B-TLI , 1. ročník, letní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Sedláček, CSc.
doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D.

Osnova

Harmonické veličiny v elektrických obvodech, fázory.
Symbolická metoda simulace lineárních obvodů v harmonickém ustáleném stavu.
Vlastnosti základních pasivních lineárních obvodů RC, RL.
Vlastnosti rezonančních obvodů LCR.
Trojfázové soustavy.
Výkony v trojfázové soustavě.
Přechodné děje v jednoduchých lineárních obvodech RC, RL.
Přechodné děje v obvodech 2. řádu.
Řešení přechodných dějů operátorovým počtem.
Přechodná a impulsová odezva lineárního obvodu.
Přenosová vedení, primární a sekundární parametry.
Vlny na vedení.
Ustálený harmonický stav. Impedance, stojaté vlny.Přechodné děje na vedení.

Cvičení na počítači

19 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Eng. Mouin Al Khaddour
Ing. Martin Čáp, Ph.D.
doc. Ing. Petr Drexler, Ph.D.
Ing. Martin Friedl, Ph.D.
prof. Ing. Eva Gescheidtová, CSc.
Ing. Michal Hadinec, Ph.D.
Ing. Tomáš Jirků
doc. Ing. Radek Kubásek, Ph.D.
doc. Ing. Petr Marcoň, Ph.D.
doc. Ing. Milan Murina, CSc.
doc. Ing. Jiří Rez, CSc.
Ing. Zdeněk Roubal, Ph.D.
Ing. Jan Rychnovský, Ph.D.
doc. Ing. Jiří Sedláček, CSc.
Ing. Miroslav Veselý

Osnova

Harmonické veličiny v elektrických obvodech. Fázory.
Analýza lineárních obvodů symbolickou metodou.
Vlastnosti základních RC, RL, RLC obvodů.
Výkony v jednofázové a trojfázové soustavě.
Přechodné děje v jednoduchých lineárních obvodech RC, RL.
Přechodné děje v obvodech 2. řádu.
Řešení přechodných dějů operátorovým počtem.
Přechodná a impulsová odezva lineárního obvodu.
Přenosová vedení, primární a sekundární parametry.
Ustálený harmonický stav na vedení. Impedance.
Přezkoušení ve smyslu §5 Vyhl. 50/1978 - "pracovník znalý".

Laboratorní cvičení

20 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Eng. Mouin Al Khaddour
Ing. Martin Čáp, Ph.D.
doc. Ing. Petr Drexler, Ph.D.
Ing. Martin Friedl, Ph.D.
prof. Ing. Eva Gescheidtová, CSc.
Ing. Michal Hadinec, Ph.D.
Ing. Tomáš Jirků
doc. Ing. Radek Kubásek, Ph.D.
doc. Ing. Petr Marcoň, Ph.D.
doc. Ing. Milan Murina, CSc.
doc. Ing. Jiří Rez, CSc.
Ing. Zdeněk Roubal, Ph.D.
Ing. Jan Rychnovský, Ph.D.
doc. Ing. Jiří Sedláček, CSc.
Ing. Miroslav Veselý

Osnova

Impedance
Analýza obvodu v ustáleném harmonickém stavu
Základní vlastnosti článku RC
Základní vlastnosti článku CR
Sériový rezonanční obvod
Paralelní rezonanční obvod
Výkon střídavého obvodu
Fázorové diagramy střídavých obvodů
Přechodné děje v obvodech RC a RLC
Šíření vln na homogenním vedení
Přechodné děje na homogenním vedení
Simulace dějů na homogenním vedení
Simulace elektrických obvodů