Detail předmětu

Electrical Engineering 1

FEKT-CEL1Ak. rok: 2011/2012

Seznámení s bezpečnostními předpisy nutnými pro laboratorní výuku. Základní zákony a veličiny v elektrických obvodech. Vlastnosti prvků elektrických obvodů. Výkonové poměry v elektrických obvodech. Časově proměnné průběhy napětí a proudů. Metody analýzy lineárních rezistorových obvodů. Magnetické obvody.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Sedláček, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav teoretické a experimentální elektrotechniky (UTEE)

Nabízen zahradničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Získání kvalifikačního stupně $4 "pracovník poučený", nutného dle vyhlášky č. 50/1978 Sb. pro práci v laboratořích. Poznatky o základních zákonech a veličinách v elektrických obvodech, vlastnostech prvků elektrických obvodů a jejich modelech, výkonových poměrech v elektrických obvodech, časově proměnných průbězích napětí a proudů. Vědomostí o základních metodách analýzy lineárních rezistorových obvodů a magnetických obvodů. Získané vědomosti budou sloužit jako průprava ke studiu navazujících předmětů.

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 25 bodů za písemný test ve cvičeních, 10 bodů za zápočtový test v laboratořích a 65 bodů za závěrečnou písemnou zkoušku. Podmínkou udělení zápočtu je změření a zpracování všech laboratorních úloh.
Podmínkou úspěšného ukončení předmětu je získání zápočtu a vykonání závěrečné zkoušky. Celkový dosažený počet bodů musí být minimálně 50.

Osnovy výuky

Práce a výkon elektrické energie, výkonové přizpůsobení
Speciální metody řešení elektrických obvodů (postupné zjednodušování, superpozice, transfigurace, věty o náhradních zdrojích)
Univerzální metody řešení elektrických obvodů (aplikace Kirchoffových zákonů, metoda smyčkových proudů, metoda uzlových napětí, metoda razítek, modifikovaná metoda uzlových napětí)
Časově proměnné veličiny (klasifikace časově proměnných veličin, charakteristické hodnoty: maximální, střední, střední absolutní, efektivní hodnota)
Nelineární obvody (aproximace charakteristik nelineárních prvků, interpolace, extrapolace, analytické řešení, grafické řešení, numerické řešení)
Magnetické obvody (základní veličiny a zákony, analogie mezi elektrickým a magnetickým obvodem, indukčnost cívky, analýza a syntéza magnetických obvodů s cívkou, výpočet síly elektromagnetu, řešení magnetických obvodů s permanentním magnetem)

Učební cíle

Prokazatelné poučení studentů z bezpečnostních předpisů nutných pro laboratorní výuku a přezkoušení dle vyhlášky č. 50/1978 Sb.
Poskytnutí základních znalostí z elektrotechniky a teorie obvodů potřebných jako širší vědní základ dalšího studia. Připravit studenty pro studium v následujících kursech elektrotechnických specializací. V numerických cvičeních prohloubit a upevnit teoretické znalosti, v laboratorních cvičeních prakticky ověřit některé teoretické poznatky.

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

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BC bakalářský

    obor BC-AMT , 1. ročník, zimní semestr, povinný
    obor BC-EST , 1. ročník, zimní semestr, povinný
    obor BC-MET , 1. ročník, zimní semestr, povinný
    obor BC-SEE , 1. ročník, zimní semestr, povinný
    obor BC-TLI , 1. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Sedláček, CSc.

Osnova

Elektrotechnická kvalifikace, obsluha a práce na elektrických zařízeních, předpisy pro pohyblivé přívody a šňůrová vedení
Bezpečnostní předpisy pro obsluhu a práci na elektrických zařízeních, ochrana před úrazem elektrickým proudem.
Základní veličiny a zákony v elektrických obvodech
Základní prvky obvodů a jejich modely
Výkon v elektrickém obvodu, výkonové přizpůsobení
Princip superpozice, metoda postupného zjednodušování, metoda úměrných veličin, transfigurace
Přímá aplikace Kirchhoffových zákonů
Metoda smyčkových proudů
Metoda uzlových napětí
Théveninův a Nortonův náhradní obvod, využití duality a reciprocity obvodů
Magnetické obvody - základní veličiny a zákony
Řešení magnetických obvodů, grafické metody, metoda zatěžovací přímky
Magnetické obvody při střídavém magnetování, transformátory
Úvod do časově proměnných proudů

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Sedláček, CSc.

Osnova

Základní pojmy a názvosloví pro elektrická zařízení
Značení vodičů a svorek, druhy rozvodných sítí, první pomoc při úrazu elektrickým proudem
Přezkoušení z bezpečnostních předpisů dle vyhlášky č.50/1978 sb.
Základní prvky obvodů a jejich modely
Střední a efektivní hodnota střídavého proudu
Výkon a výkonové přizpůsobení
Princip superpozice, dualita a reciprocita obvodů
Metoda postupného zjednodušování, metoda úměrných veličin
Aplikace Kirchhoffových zákonů v elektrických obvodech
Metoda smyčkových proudů, metoda uzlových napětí
Théveninův a Nortonův náhradní obvod
Základní veličiny a jednotky magnetického pole
Metody řešení magnetických obvodů

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Sedláček, CSc.

Osnova

Základní pojmy a názvosloví pro elektrická zařízení
Značení vodičů a svorek, druhy rozvodných sítí, první pomoc při úrazu elektrickým proudem
Přezkoušení z bezpečnostních předpisů dle vyhlášky č.50/1978 sb.
STANOVENÍ PARAMETRŮ REÁLNÉHO ZDROJE
KIRCHHOFFOVY ZÁKONY A METODA ÚMĚRNÝCH VELIČIN
METODA NÁHRADNÍHO ZDROJE
METODA UZLOVÝCH NAPĚTÍ
METODA SMYČKOVÝCH PROUDŮ
PRINCIP SUPERPOZICE
PŘENOS VÝKONU
MAGNETICKÉ POLE VE VZDUCHOVÉ MEZEŘE