420-4005/01 – Elektromagnetismus (EMag)

Garantující katedraKatedra elektrotechnikyKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Lubomír Ivánek, CSc.Garant verze předmětudoc. Ing. Lubomír Ivánek, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
RočníkSemestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské, navazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
IVA10 doc. Ing. Lubomír Ivánek, CSc.
ORS60 Ing. Petr Orság, Ph.D.
ZAJ02 Ing. Stanislav Zajaczek, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Student musí po absolvování předmětu pochopit základní fyzikální děje a rovnice v elektromagnetismu. Předmět připraví studentům teoretické podklady z oblasti elektromagnetických jevů a uvede je do problematiky řešení okrajových úloh.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Základní vlastnosti elektrického pole a vliv různých prostředí na pole. Řešení statických, stacionárních a kvazistacionárních polí. Výkonové rovnice - Poyntingův vektor v komplexním tvaru. Analytické a numerické metody řešení elektromagnetických polí. Tvarová optimalizace. Sdružené problémy. Elektrodynamika, vedení vln.

Povinná literatura:

Ivánek,L.: Elektromagnetismus, učební text, Ostrava,2008, ISBN 978-80-248-1486-5 Dědek, L.: Elektromagnetismus. VULTIUM, Brno, 1998, ISBN 80-214-1106-6

Doporučená literatura:

Haňka, L.: Teorie elektromagnetického pole, SNTL Praha 1975. Novotný,K.: Teorie elektromagnetického Pole I. vydavatelství ČVUT Praha, 1998. Machač,J.,Novotný,K.,Škvor,Z.,Vokurka,J.: Numerické metody v elektromagetickém poli, vydavatelství ČVUT Praha, 2003.

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

• Protokoly z měření každé úlohy zpracované na základě naměřených hodnot z těchto měření a jejich následného zpracování, zkompletování a vyhodnocení. • Průběžné ověřování znalostí studentů na početních cvičeních formou diskuse a dotazů s cílem aktivního zapojení studentů do výuky. Identifikovat, dedukovat a hledat řešení problémů a jejich interpretace studenty. • Kontrolní testy na řešení početních příkladů, popřípadě vybraných teoretických okruhů • Semestrální práce a projekty na zadané téma na základě výběru, přezkoumání, seřazení a konečné kompilace faktů a jejich zapracování do konečné formy zadané práce.

E-learning

Další požadavky na studenta

Znalost základů fyziky a schopnost počítání s komplexní proměnnou.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Aplikace vektorové analýzy v elektromagnetismu. Fyzikální představy elektromagnetického pole. Jednota elektrických a magnetických jevů. Interpretace Maxwellových rovnic v silnoproudu, definice a použití skalárních a vektorových potenciálů v silnoproudu. Elektrické pole v dielektriku, magnetizované prostředí, permanentní magnety. Elektrická vodivost, závislost vodivosti na teplotě, supravodivost. Praktické výpočty kapacit v silnoproudých elektrických zařízeních. Potenciálové koeficienty, částečné kapacity. Praktické výpočty indukčností v silnoproudých elektrických zařízeních. Energie v elektromagnetickém poli, energie ztracená v hysterezním cyklu. Rovnice výkonové rovnováhy, výkonové poměry v poli harmonických veličin. Komplexní Poyntingův vektor. Síly v elektrostatickém a magnetickém poli. Grafické, experimentální a analytické metody výpočtů polí. Numerická řešení polí MKD, MKP, MHP. Odraz a lom elektromagnetických vln, Snellovy zákony, Fresnelovy rovnice. Vedené vlny. Povrchový jev a jev blízkosti. Stínění časově proměnných polí. Numerické výpočty vířivých proudů. Cvičení: Přímá metoda výpočtu polí - Gaussova věta. Použití Ampérova zákona. Biot-Savartův zákon a metoda superpozice. Metoda zrcadlení. Výpočty odporů masivních vodičů. Výpočty kapacit. Výpočty indukčností. Použití indukčního zákona. Síly a energie. Výpočty šíření elektromagnetických vln. Laboratoře: Modelování polí na polovodivém papíru a odporové síti. Grafická relaxace, kontrola výsledků programem QFIELD. Vyšetřování magnetického pole přípojnice v drážce. Závislost indukovaného magnetického pole na vzdálenosti od rotujícího magnetu. Indukování pohybových proudů v rotujícím tělese. Závislost indukčnosti cívky na materiálu jádra. Projekty: Zjišťování mapy elektrostatického pole grafickou relaxací a ověření výsledků numerickou metodou. Počítačové laboratoře: Výpočty elektrostatických polí v programu QFIELD. Výpočty magnetických polí v programu QFIELD.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2011/2012 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45  20
        Zkouška Zkouška 55  6
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramOborSpec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2661) Projektování elektrických systémů a technologií P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2661) Projektování elektrických systémů a technologií K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2661) Projektování elektrických systémů a technologií P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2661) Projektování elektrických systémů a technologií K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku