Detail předmětu

Electrical Engineering 1

FEKT-BPA-EL1Ak. rok: 2020/2021

Předmět se věnuje základům elektrotechniky a zejména teorii elektrických obvodů. V úvodu předmětu jsou probírány univerzální i speciální metody analýzy lineárních obvodů ve stacionárním ustáleném stavu. V další části se studenti seznámí s popisem a klasifikací časově proměnných veličin. Následuje úvod to teorie analýzy nelineárních obvodů pomocí grafických i numerických metod. Další část předmětu se věnuje magnetickým obvodům, jejich popisu a základním metodám řešení, včetně obvodů s permanentními magnety. Důležitou součástí předmětů jsou laboratorní cvičení a výpočetní cvičení, ve kterých se studenti procvičí v aplikaci získaných teoretických poznatků.

Nabízen zahradničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Po absolvování předmětu bude student umět:
- popsat vlastnosti prvků elektrických obvodů a jejich modelů,
- aplikovat základní obvodové zákony při analýze elektrických obvodů,
- analyzovat lineární i nelineární nesetrvačné elektrické obvody,
- interpretovat veličiny v elektrických obvodech,
- vypočítat charakteristické hodnoty časově proměnných průběhů napětí a proudů.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia. V rozsahu použitého matematického aparátu by měl být student schopen: - úpravy matematických výrazů na úrovni sš matematiky; - 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; - vypočítat derivaci, určitý a neurčitý integrál jednoduchých lineární funkcí jedné proměnné a základních goniometrických funkcí. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka poučeného“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Doporučená nebo povinná literatura

Irwin, J. D., Wu, C. H. (1999). Basic engineering circuit analysis. New York: Wiley. (EN)
Mayergoyz, I. D., Lawson, W. (2012). Basic electric circuit theory. Gulf Professional Publishing. (EN)
Nagsarkar, T.K., M.S Sukhija (2011) Basic electrical engineering. Oxford University Press. (EN)
Williams, T., Maxfield, C., Bird, J., Kester, W. (2008). Electrical Engineering: Know It All. Elsevier. (EN)
Floyd, T. L., Buchla, D. (2009). Electronics fundamentals: circuits, devices & applications. Prentice Hall Press. (EN)
Kelly, P. F. (2014). Electricity and magnetism. CRC Press. (EN)
Jiles, D. (2015). Introduction to magnetism and magnetic materials. CRC press. (EN)
Coey, J. M. (2010). Magnetism and magnetic materials. Cambridge University Press. (EN)
Mulukutla S. S. (2001) Introduction to Electrical Engineering.Oxford University Press. (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student vypracovává záznamy o laboratorních úlohách do pracovního sešitu (dostupný v tištěné i elektronické formě).

Způsob a kritéria hodnocení

Celkové hodnocení předmětu max. 100 bodů. Z toho celkem 25 za písemné testy ve cvičeních, 5 bodů za test z laboratorních úloh a 70 bodů za závěrečnou písemnou zkoušku. Podmínkou udělení zápočtu je změření a zpracování zadaných laboratorních úloh a zisk minimálně 15 b. z testů. Podmínkou úspěšného ukončení předmětu je získání zápočtu a vykonání závěrečné zkoušky. Celkový dosažený počet bodů pro absolvování předmětu musí být minimálně 50.

Jazyk výuky

angličtina

Osnovy výuky

1. Elektrotechnika, základní pojmy a zákony.
2. Maxwellovy rovnice, obvodové zákony.
3. Pasivní a aktivní obvodové prvky, modely.
4. Postupné zjednodušování, transfigurace, metoda úměrných veličin, princip superpozice, práce a výkon, výkonové přizpůsobení.
5. Metoda Kirchhoffových rovnic, metoda smyčkových proudů (MSP).
6. Metoda uzlových napětí (MUN), řízené zdroje, metoda razítek.
7. Modifikovaná metoda uzlových napětí (MMUN), metoda náhradního zdroje (Thèveninův a Nortonův teorém).
8. Časově proměnné veličiny a jejich parametry, harmonická analýza.
9. Nelineární prvky a obvody, aproximace charakteristik.
10. Metody řešení nelineárních obvodů: grafické, analytické a numerické.
11. Magnetické obvody, základní parametry, základní zákony, řešení magnetických obvodů.
12. Elektromagnety, magnetické obvody s permanentními magnety, transformátory.

Cíl

Cílem předmětu je poskytnutí základních znalostí z elektrotechniky a teorie obvodů potřebných jako širší vědní základ dalšího studia. Předmět připraví studenty pro studium v následujících kursech elektrotechnických specializací.

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

Účast na laboratorní výuce je povinná. Řádně omluvenou zameškanou výuku lze po domluvě s vyučujícím nahradit, obvykle v zápočtovém týdnu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPA-ELE bakalářský

    specializace BPA-ECT , 1. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
    specializace BPA-PSA , 1. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Cvičení s počítačovou podporou

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

eLearning