420-8888/02 – Elektrotechnika I (E I)
| Garantující katedra | Katedra elektrotechniky | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Vítězslav Stýskala, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Vítězslav Stýskala, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2010/2011 | Rok zrušení | 2013/2014 |
| Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
1 Cílem předmětu je seznámit studenty se základními zákony elektrotechniky, elektrickými obvody, měřením elektrických veličin, polovodičovou technikou, elektrickými přístroji a transformátory. Studenti budou schopni řešit jednodušší
elektrické obvody, měřit základní elektrické veličiny a orientovat se v praktických aplikacích studovaných oblastí.
2 Cílem předmětu je také získat základní znalosti z dané oblasti umožňující dobrou orientaci a schopnost odborné komunikace. Získané znalosti mohou být využity v praxi nebo v následném studiu.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt
Anotace
Studenti si prohloubí znalosti získané ve fyzikálních předmětech z oblasti
základnách elektrotechnických zákonů a jednoduchých elektrických obvodů. V
úvodu jsou seznámení s otázkami bezpečnosti a ochrany zdraví při práci s
elektrickým proudem. Dále si prohloubí znalosti ze střídavých elektrických
obvodů, měření, magnetických obvodů, elektrických přístrojů, základů
polovodičové techniky a transformátorů.
Cílem předmětu je získat základní znalosti z dané oblasti umožňující dobrou
orientaci a schopnost odborné komunikace, které jsou předpokladem pro
navazující předmět Elektrotechnika II.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Internetové odkazy, odborné firemní manuály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
• Krátké vstupní testy před začátkem každého laboratorního měření s cílem prověření připravenosti studentů na měření
• 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
Další požadavky na studenty nejsou.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
1. Shrnutí základních poznatků z fyziky, zákonů v elektrotechnice (terminologie, teorie elektronové a iontové vodivosti, statická elektřina, atd.). Úvod do základů teorie el. obvodů (zdroje, prvky, zapojení, atd.).
2. Základy teorie el. obvodů (prvky, vodivost látek, práce a výkon DC el. proudu, přechodové děje v DC obvodech).
3. Základy bezpečnosti při práci s elektrickým zařízením, účinky proudu na člověka, základní pravidla a způsoby ochrany před úrazem elektrickým proudem.
4. Základy elektrického měření (obsah, účel, pojmy, metody, rozdělení a vlastnosti měřicích přístrojů, měření elektrických a vybraných neelektrických veličin).
5. Střídavé (AC) elektrické obvody (úvodní teorie a srovnání s DC, vznik střídavého napětí, soustavy, popis, parametry a jejich určení, obvodové veličiny s prvky R, L, C).
6. Střídavé elektrické obvody – jednofázové AC obvody (výkony, účinnost, účiník, princip kompenzace účiníku).
7. Třífázové AC obvody, vznik soustavy, vlastnosti, zapojení zdrojů a spotřebičů (výkony, řešení obvodů, využití).
8. Základní poznatky o magnetismu a magnetických obvodech - úvodní teorie, terminologie, veličiny, základní pravidla a zákony, rozdělení materiálů, vlastnosti, použití v elektrických zařízeních.
9. Elektrické přístroje nn - rozdělení, funkce, jistící a spínací přístroje, chrániče, základní rozdělení, popis konstrukce a činnosti jednotlivých druhů elektromagnetů, vlastnosti, použití.
10. Základy polovodičové techniky - přechod P-N, diody, tranzistory, tyristory, triaky, V-A charakteristiky těchto prvků, usměrňovače, základní aplikace v elektrických zařízeních.
11. Základy logické řízení - rozdělení, kontaktní řízení, bezkontaktní řízení.
12. Polovodičové měniče – definice, použití; základní zapojení polovodičových usměrňovačů - vlastnosti, průběhy důležitých veličin při různých druzích spotřebičů, určení střední hodnoty výstupního napětí pro daná zapojení, použití.
13. Polovodičové měniče - střídače, měniče napětí, pulzní měniče a měniče kmitočtu – jejich rozdělení a základní popis principů činnosti, vlastnosti, použití v aplikacích.
14. Elektrické stroje - definice a základní rozdělení. Transformátory - rozdělení, popis konstrukce a činnosti, provozní stavy, vyjádření vlastností a parametrů, měření jednofázového transformátoru, použití.
Cvičení a laboratorní cvičení:
1 . Bezpečnostní školení, provozní řád laboratoří E328 a F329, první pomoc při úrazu el. proudem laboratoří a měřících přístrojů, prozkoušení a podpis účasti Opakování témat te základy elektrotechniky z fyziky – silové, tepelné účinky el. proudu, – příklady
2. Příklady stejnosměrné a střídavé jednofázové elektrické obvody, přechodový děj v obvodu s prvky R-C k úloze č. 2) metodické řešení vzorových příkladů, zadání a samostatné řízené řešení.
3. Laboratorní úloha č. 1 : „Stejnosměrné obvody“, + laboratorní úlohy č. 2 – „Přechodový děj ve stejnosměrném elektrickém obvodu“ (2b.) vyučujícím, vyhodnocení do protokolu, jednoduchý výpočet hodnoty kapacity obvodu.
4. Příklady - střídavé jednofázové obvody, kompenzace jalového výkonu - metodické řešení vzorových příkladů.
5. Laboratorní úloha č. 3: „Jednofázové střídavé obvody a výkon střídavého proudu“ a laboratorní úloha č. 4 „Kompenzace jalového výkonu“.
6. Výpočtové cvičení – průběžný test č. 1, pokračovat příklady - střídavé třífázové elektrické obvody, metodické řešení vzorových příkladů, zadání a samostatné řízené řešení studenty.
7. Laboratorní úloha č. 5: „Trojfázový obvod se spotřebičem zapojeným do hvězdy a do trojúhelníku“, měření pomocí PC.
8. Laboratorní úloha č. 6: „Jednofázové neřízené usměrňovače“, měření pomocí PC.
9. Příklady - pokračovat třífázové obvody dle potřeby, dále základy polovodičových měničů, tzn. jednofázové usměrňovače, výpočet obvodových veličin, metodické řešení vzorových příkladů.
10. Laboratorní úloha č. 5: „Trojfázový obvod se spotřebičem zapojeným do hvězdy a do trojúhelníku“, laboratorní úloha č. 6: „Jednofázové neřízené usměrňovače“,
11. Výpočtové cvičení – průběžný test č. 2 , dále úvodní příklady polovodičové měniče – řízení výkonu, otáček střídavým měničem napětí, zadání projektu IPS
12. Laboratorní úloha č. 7: „Ovládání pásové dopravy“, měření pomocí PC, komentování učitelem, studenti měří a zapisují si veličiny (USB disk, disketa), vyhodnocení do protokolu. laboratorní úloha č. 8: „Měření na transformátoru“, odevzdání projektu IPS, hodnocení testu č. 1)
13. Příklady dle potřeby, opakování, elektrické stroje netočivé - transformátory, metodické řešení vzorového příkladu, zadání a samostatné řízené řešení, případně DÚ, kontrola z předchozího cvičení.
14. Závěrečný hodnotící test do odpovědních formulářů a zadání), hodnocení závěrečného testu, výsledky hodnocení projektu IPS, celkové hodnocení a klasifikace, zápis do výkazu o studiu.
Projekty:
Individuální projekt IPS na odborné téma zadané vyučujícím
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.