čeština

7

Po absolvování předmětu (přednášek a počítačových cvičení) bude student schopen:
- vyjádřit matematickými vztahy souvislosti mezi obvodovými veličinami pro základní pasivní a aktivní obvodové prvky a definovat jejich modely;
- aplikovat metody analýzy lineárních obvodů ve stacionárním ustáleném stavu na zadaných příkladech - metodu postupného zjednodušování, metodu smyčkových proudů a metodu uzlových napětí;
- analyzovat vlastnosti obvodů s nelineárními prvky;
- vyjmenovat základní veličiny a zákony magnetických obvodů a s jejich použitím navrhnout základní magnetický obvod;
- vypočítat charakteristické parametry časově proměnných signálů a popsat princip a význam harmonické analýzy signálů;
- definovat fázory veličin v obvodech v harmonickém ustáleném stavu a definovat imitance základních obvodových prvků;
- aplikovat symbolickou metodu řešení na zadané příklady analýzy lineárních obvodů v harmonickém ustáleném stavu;
- popsat vlastnosti a chování základních pasivních lineárních obvodů 1. a 2. řádu a vypočítat jejich charakteristické parametry;
- zvolit postup řešení přechodných dějů v lineárních obvodech, aplikovat metodu Laplaceovy transformace k řešení přechodných dějů, interpretovat výsledky řešení;
- vypočítat přechodnou a impulsovou charakteristiku pasivního lineárního dvojbranu.

V rámci laboratorních cvičení se student naučí:
- změřit parametry reálného zdroje elektrické energie a definovat pomocí nich zdroj náhradní
- změřit elektrické veličiny v obvodu ve stacionárním ustáleném stavu a porovnat je s vypočtenými hodnotami;
- změřit velikost a rozložení magnetického pole v magnetickém obvodu a porovnat změřené hodnoty s vypočtenými;
- změřit voltampérové charakteristiky lineárních a nelineárních prvků a jejich kombinací a na základě výsledků měření interpretovat linearizované modely prvků;
- změřit základní obvodové veličiny jednoduchých a složených dvojpólů a vyjádřit z nich jejich imitance;
- změřit elektrické veličiny v jednofázovém obvodu a vypočítat z nich komplexní výkon dodávaný zdrojem do zátěže;
- změřit a graficky interpretovat kmitočtové charakteristiky pasivního integračního a derivačního článku a sériového rezonančního obvodu;
- změřit časové průběhy přechodných dějů v pasivních lineárních obvodech a experimentovat s vlivem velikosti hodnot obvodových prvků na charakter přechodného děje;
- změřit spektra harmonických a neharmonických signálů a porovnat je s vypočtenými, demonstrovat vliv nelineárního obvodu na spektrum přenášeného signálu.

V rozsahu použitého matematického aparátu by měl být student schopen:
- vyjádřit výsledek rozkladu lomené funkce na parciální zlomky a výsledek dělení polynomů;
- vysvětlit postup při vyšetření průběhu funkce pro nalezení extrémů;
- vypočítat řešení soustavy jednoduchých lineárních rovnic;
- aplikovat základní postupy maticového počtu;
- popsat průběhy základních goniometrických funkcí;
- popsat význam použití limity funkcí;
- popsat základní vlastnosti komplexních čísel;
- vypočítat derivaci, určitý a neurčitý integrál jednoduchých lineární funkcí jedné proměnné a základních goniometrických funkcí.

Pro studium předmětu nejsou vyžadovány žádné další předchozí odborné znalosti.

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Celkové hodnocení předmětu max. 100 bodů. Z toho 20 bodů za dva písemné testy ve cvičeních, 10 bodů za test z obsahu přednášek a laboratorních úloh a 70 bodů za závěrečnou písemnou zkoušku. Podmínkou udělení zápočtu je změření a zpracování zadaných laboratorních úloh a získání minimálně 15 bodů ze 30 možných. Podmínkou úspěšného ukončení předmětu je získání zápočtu a vykonání závěrečné zkoušky. Celkový dosažený počet bodů pro absolvování předmětu musí být minimálně 50.

1. O elektřině - historie, elektrotechnika a fyzika, výroba a účinky elektřiny, základní pojmy a zákony, základní obvodové prvky.
2. Aktivní obvodové prvky a jejich modely, výkon v elektrických obvodech, výkonové přizpůsobení, metoda postupného zjednodušování.
3. Od Kirchoffových rovnic k metodě smyčkových proudů a metodě uzlových napětí.
4. Dvojbrany, řízené zdroje, elementární modely tranzistorů, využití razítek prvků v metodě uzlových napětí.
5. Nelineární prvky a obvody, aproximace charakteristik, řešení nelineárních obvodů.
6. Obvody s permanentními magnety a elektromagnety, základní veličiny a zákony, základy řešení magnetických obvodů, transformátory.
7. Časově proměnné veličiny a jejich parametry, harmonická analýza, zkreslení signálu v nelineárních obvodech.
8. Harmonické veličiny v elektrických obvodech, fázory, imitance, výkon v HUS, symbolická metoda analýzy lineárních obvodů v HUS, metoda postupného zjednodušování.
9. Metoda smyčkových proudů a metoda uzlových napětí v obvodech v harmonicky ustáleném stavu.
10. Vlastnosti základních pasivních lineárních obvodů 1. řádu (RC, RL) a 2. řádu (rezonanční obvody RLC).
11. Přechodné děje v lineárních obvodech, klasická metoda řešení, operátorová metoda řešení.
12. Řešení přechodných dějů s nenulovými počátečními podmnínkami, přechodná a impulsová odezva lineárního obvodu.
13. Opakování látky, příprava na zkoušku.

Poskytnutí základních znalostí z elektrotechniky a teorie obvodů potřebných jako prerekvizity dalších odborných předmětů studijního oboru. V numerických cvičeních prohloubit a upevnit teoretické znalosti, v laboratorních cvičeních prakticky ověřit některé teoretické poznatky.

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

Elektrotechnika pro audioinženýrství - soubor prezentací z přednášek předmětu JELE (CS)
Elektrotechnika pro audioinženýrství - soubor prezentací z počítačových cvičení předmětu JELE (CS)
Sedláček, J.; Steinbauer, M.; Drexler, P. Elektrotechnika pro audioinženýrství, laboratorní cvičení. FEKT VUT v Brně, 2014. (CS)
Sedláček, J.; Steinbauer, M.; Drexler, P. Elektrotechnika pro audioinženýrství, laboratorní cvičení - pracovní sešit. FEKT VUT v Brně, 2014. (CS)

Brančík, L. Elektrotechnika 1 - přednášky. FEKT VUT v Brně, 2003. (CS)
Sedláček, J.; Valsa, J. Elektrotechnika 2. FEKT VUT v Brně. (CS)
Sedláček, J.; Steinbauer, M.; Elektrotechnika 1 - počítačová cvičení. FEKT VUT v Brně, 2013. (CS)
Murina, M.; Sedláček, J.; Steinbauer, M. Elektrotechnika 2 - sbírka příkladů FEKT VUT v Brně, 2009. (CS)

20 hod., povinná