|
Vyučující
|
-
Rejfek Luboš, Ing. Ph.D.
-
Bezoušek Pavel, prof. Ing. CSc.
-
Brtník Bohumil, Ing. Dr.
|
|
Obsah předmětu
|
Předmět je úvodem do studia elektrotechniky. Nejprve se uvádí základní pojmy elektrotechniky, následuje problematika šíření elektromagnetické vlny po vedení a ve volném prostoru. 1.Základní pojmy elektrotechniky - Coulombův zákon, elektrický náboj, intenzita elektrostatického pole, elektrické napětí, intenzita elektrostatického pole. Elektrický proud, proudová hustota, výkon a práce elektrického proudu 2.Stejnosměrné proudy, zdroj elektrického proudu, Ohmův zákon, řešení lineárních obvodů, Kirchhoffovy zákony 3.Metody řešení obvodů stejnosměrného proudu - metoda zjednodušování, metoda Kirchhoffových rovnic, metoda smyčkových proudů, metoda uzlových napětí. Metody řešení nelineárních obvodů 4.Dielektrické obvody - polarizace dielektrika, základní veličiny a zákony, Gaussova věta elektrostatiky, kapacita, Sériový a paralelní dielektrický obvod, kapacitor jako prvek elektrického obvodu, přechodný děj 5.Magnetické obvody - základní veličiny, Hopkinsonův zákon, magnetické vlastnosti látek 6.Indukční zákon, jev vlastní indukce, jev vzájemné indukce. Energie mag. pole. Magnetizace prostředí 7.Obvody v harmonickém ustáleném stavu - signál v ustáleném harmonickém stavu, jednoduché pasivní dvojpóly v obvodu harmonického ustáleného signálu, rezistor, induktor (ideální cívka), kapacitor (ideální kondenzátor), složené obvody. Výkony v obvodu harmonického proudu 8.Fázorové diagramy. Rezonanční obvody - sériový, paralelní, rezonanční křivka. Třífázové obvody 9.Dvojbrany - reaktanční filtry, průběh útlumu a fáze v propustném a nepropustném pásmu kmitočtů 10.Sdělovací vedení - element vedení, fázorový diagram vedení, průběh vlny napětí, charakteristická impedance vedení, šíření vln podél vedení, vedení nekonečné délky, vedení nakrátko, vedení naprázdno, vedení konečné délky, činitel odrazu 11.Elektromagnetické pole - Maxwellovy rovnice, Maxwellův posuvný proud, první Maxwellova rovnice, druhá Maxwellova rovnice, základní vztahy popisující šíření elektromagnetického pole 12.Modifikace Maxwellových rovnic pro pole elektrostatické, stacionární proudové, magnetostatické, kvazistacionární a nestacionární 13.Řešení Maxwellových rovnic mag. vektorovým potenciálem. Odraz a lom elektromag. vln. Antény a šíření elektromag. vln
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming)
- Účast na výuce
- 65 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 65 hodin za semestr
- Kontaktní výuka
- 50 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Předmět je úvodem do studia elektrotechniky. Prohloubeni znalostí o řešení Maxwellových rovnic v integrální i diferenciální formě včetně numerických metod, šíření elektromagnetických vln na vedení i ve volném prostoru. Výpočty obvodů s lineárními i nelineárními prvky a přechodných jevů v obvodech s R, L, C. Analýza obvodů v časové oblasti. Analýza vlastnosti dvojbranů pomocí matic. Základní kmitočtové filtry.
Po absolvování předmětu se student umí orientovat v elektromagnetismu, Maxwellových rovnicích a problémech šíření vln. Je schopen analyzovat stejnosměrné a střídavé obvody lineární a nelineární v ustáleném i přechodném stavu pro jednofázovou + třífázovou napájecí síť, přechodové charakteristiky, frekvenční a přenosové vlastnosti a charakteristiky dvojbranů, zpětné vazby a elektrické filtry.
|
|
Předpoklady
|
Předpokládá se rutinní zvládnutí středoškolských výpočtů, znalost komplexních čísel, základní znalosti fyziky, diferenciálního a integrálního počtu.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Písemná zkouška, Analýza výkonu studenta
Student musí v průběhu semestru i při závěrečné zkoušce prokázat porozumění řešeným problémům v rozsahu probrané látky. Konkrétní požadavky sdělí studentům vyučující v prvním týdnu semestru. Požadavky, které sdělí vyučující na první přednášce: účast na cvičeních je povinná, tolerují se dvě absence, k zápočtu třeba splnit půlsemestrální a semestrální test.
|
|
Doporučená literatura
|
-
BEZOUŠEK, Pavel, Vladimír SCHEJBAL a Pavel ŠEDIVÝ. Elektrotechnika.. Pardubice: Univerzita Pardubice, 2003. ISBN 80-719-4620-6.
-
Brtník, B. Elektrické obvody v příkladech. Praha: BEN - technická literatura, 2010. ISBN 978-80-7300-436-1.
-
Brtník B. Teoretická elektrotechnika. Praha: BEN, 2017. ISBN 978-80-7300-547-4.
-
BRTNÍK B. Základy obvodové techniky I.. Praha: BEN, 2014. ISBN 978-80-7300-523-8.
-
Fišer O. Teoretická elektrotechnika, e-learningová opora, online. 2017.
|