449-0024/01 – Teorie obvodů II (TEO2)
Garantující katedra | Kat.teoretické elektrotechniky | Kredity | 8 |
Garant předmětu | doc. Ing. Jaromír Kijonka, CSc. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Jaromír Kijonka, CSc. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 1992/1993 | Rok zrušení | 2007/2008 |
Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je umět analýzu vícefázových soustav, dvojbranů, jednoduchých přechodných jevů a naučit se určovat časové odezvy nelineárních prvků s hysterézi.
Vyučovací metody
Anotace
Frekvenční charakteristiky, rezonance. Vzájemná indukčnost a indukčně vázané
obvody. Použití Fourierovy řady k obvodové analýze. Trojfázové obvody.
Přechodné jevy. Laplaceova transformace. Parametrické obvody (frekvenční
charakteristiky, fázorové čáry). Parametry dvojbranů. Obvody s rozloženými
parametry. Nelineární obvody.
Povinná literatura:
Mikulec, M., Havlíček, V.: Zájklady teorie elektrických obvodů II. ČVUT Praha, 1998
Mayer, D.: Úvod do teorie elektrických obvodů Celostátní učebnice. SNTL/ALFA Praha 1978.
Myslík, J.: Řešené příklady z analýzy elektrických obvodů.
Vysokoškolská příručka. SNTL/ALFA Praha 1984.
Doporučená literatura: skripta VŠ.
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Podmínky udělení zápočtu:
Do konce 14. týdne v semestru musí student obdržet minimálně 25 bodů. Jinak mu nebude udělen zápočet.
Každý student má možnost získat maximálně:
za laboratorní cvičení 15 bodů,za testy vypracované v průběhu semestru 29 bodů,za písemnou zkoušku 45 bodů,za ústní zkoušku 11 bodů. ad 1) Hodnocení - V: V průběhu semestru se očekává změření pěti laboratorních úloh, každá z nich je ohodnocena třemi body podle kritérií: aktivní práce při měření, odevzdání solidně zpracovaného elaborátu na následujícím laboratorním cvičení, odborná úroveň. Za nesplnění každého kritéria se odečítá jeden bod. Student má právo nahradit pouze jednu úlohu v posledních dvou týdnech výuky. Skutečný počet úloh je dán pravidelnou výukou (celkový počet pěti úloh může být snížen zrušením výuky, např. volno vyhlášené děkanem, rektorem, státní svátek apod.). ad 2) Hodnocení - M: a) test - určování rezonančních kmitočtů 0 nebo 5 bodů, b) test - indukčně vázané obvody 0 nebo 5 bodů, c) test - neharmonické napájení 0 nebo 5 bodů, d) test - přechodné děje 0 nebo 5 bodů, e) test - určování přenosových funkcí 0 nebo 5 bodů, f) test - detailní otázky 0, 1, 2, 3, 4 bodů. Počet bodů se rovná celočíselnému podílu počtu správných odpovědí děleno dvěma. Student má právo po dohodě s učitelem zpracovat mimo výuku jedno zadání z každého testu. ad 3) Písemná zkouška je rozdělen do tří témat, podle kritérií student může získat: za analýzu třífázových obvodů 0 až 5 (a) bodů, za analýzu přechodných dějů 0 až 5 (b) bodů, za odvození 0 až 5 (c) bodů. Pro stanovení celkového počtu bodů u písemné zkoušky je významný koeficient nenulových odpovědí K, který může nabýt hodnot 0 až 3. ad 4) Hodnocení - U:
Ústní zkouška, která se koná pouze v den písemné zkoušky není povinná. Mohou se jí zúčastnit pouze studenti, kteří u písemné zkoušky získali 10 a více bodů. U ústní zkoušky může student získat 0, 3, 7, 11 bodů. Celkové bodové hodnocení (H) studenta bude určeno podle vztahu: H = V + M + K (a + b + c) + U. Splnění kritérií bude hodnoceno podle hodnot číselných výsledků podmíněných následující formou zápisu: obecný vztah, dosazení do něj, výsledek.
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
Rezonance - sériová, paralelní, vícenásobná, určování parametrů rezonančních obvodů, normování, šířka pásma, grafické metody analýzy.
Indukčně vázané obvody - definice vzájemné indukčnosti, určování souhlasných svorek indukčně vázaných cívek, analýza obvodů s indukčními vazbami, vzduchový transformátor (parametry a náhradní schémata bezeztrátového, dokonalého a ideálního transformátoru), náhrada indukční vazby galvanickým zapojením.
Analýza obvodů při neharmonickém napájení - grafické metody analýzy, okamžité výkony, dualita (není obsaženo) - Fourierova řada, analýza obvodů s využitím principu superpozice a symbolického počtu, výkony.
Trojfázové obvody - zapojení zdrojů a spotřebičů v trojfázových obvodech, analýza souměrných obvodů při harmonickém napájení, poruchové stavy.
Trojfázové obvody - analýza nesouměrných trojfázových obvodů při harmonickém napájení, analýza souměrných trojfázových obvodů při neharmonickém napájení.
Přechodné děje - příčina přechodných dějů, stavové veličiny, fyzikální a matematické počáteční podmínky, analýza okamžitých hodnot obvodových veličin při stejnosměrném napájení.
Přechodné děje - analýza obvodových veličin při střídavém napájení, operátorový počet. Duhamelův integrál.
Přechodné děje - metoda stavových proměnných, přechodné jevy v obvodech s časově proměnnými parametry.
Parametrické obvody - fázorové čáry, kmitočtové charakteristiky, amplitudové a fázové charakteristiky.
Dvojbrany - jejich klasifikace, určování parametrů, základní typy dvojbranů, řazení dvojbranů, zpětná vazba, vlnová rovnice.
Obvody s rozloženými parametry - telegrafní rovnice, parametry vedení, homogenní vedení s ustálenými harmonickými proudy.
Obvody s rozloženými parametry - bezeztrátové vedení, odrazy, průběhy obvodových veličin pro vedení naprázdno a nakrátko, přestup a odraz vln v místě spojení dvou ideálních vedení.
Nelineární obvody - analýza jednoduchých nelineárních obvodů při střídavém
napájení, určování parametrů nelineárních prvků, grafické metody analýz, ferrorezonance, transformátor se železným jádrem.
Přechodné děje v nelineárních obvodech - aproximace nelineárních charakteristik, stavový prostor, fázová trajektorie.
Cvičení:
Rezonance - vyšetření rezonance v sériovém obvodu R,L,C, stanovení činitele jakosti vyšetření rezonance v paralelním obvodu technické cívky a technického kondenzátoru, stanovení podmínky, kdy obvod není schopen rezonovat analytická a grafická metoda vyšetřování vícenásobných rezonancí v reaktančních obvodech.
Indukčně vázané obvody - určování souhlasných svorek indukčně vázaných cívek sestavování rovnic pro analýzu a dvou a třísmyčkových obvodů s indukčními vazbami metodou smyčkových proudů, kreslení fázorových diagramů v obvodech s indukčními vazbami při napájení z jednoho zdroje.
Neharmonické napájení lineárních obvodů grafická metoda analýzy obvodových veličin při napájení z ideálního napěťového
resp. ideálního proudového zdroje.
Neharmonické napájení lineárních obvodů - analytická metoda analýzy obvodových veličin aplikací Fourierovy řady a
principu superpozice.
Trojfázové obvody - analýza obvodových veličin v soustavě souměrný trojfázový zdroj zapojený do hvězdy - souměrná zátěž.
Trojfázové obvody
analýza obvodových veličin v soustavě souměrný trojfázový zdroj zapojený do hvězdy - nesouměrná zátěž, metoda souměrnýchsložek aplikovaná pro nesouměrný zdroj.
Přechodné děje - analýza obvodových veličin v obou ustálených stavech a na začátku přech. děje vyšetřování odezev jednoduchých obvodů při stejnosměrném a harmonickém napájení.
Přechodné děje analýza odezev složitějších obvodů aplikací operatorového počtu s využitím Heavisidových expanzních teoremů.
Přechodné děje - analýza obvodových veličin při neharmonickém napájení .
Obvody s nastavitelnými parametry grafickopočetní a grafická metoda konstrukcí fázorových čar.
Kmitočtové charakteristiky v komplexní rovině, amplitudové a fázové charakteristiky.
Dvojbrany - vyšetřování parametrů kaskádní matice dvojbranů ze stavu naprázdno a nakrátko dvojbranů zadaných schémat zapojení. Odvození vlnové rovnice souměrného dvojbranu.
Vedení s rozloženými parametry - odvození vln napětí a proudu při harmonickém napájení homogenního vedení,grafické znázornění vln průběhy obvodových veličin a závislost vstupní impedance na délce bezeztrátového vedení naprázdno a nakrátko.
Konzultace.
Laboratoře:
určování parametrů obvodů při sériové a paralelní rezonanci měření okamžitých hodnot obvodových veličin při neharmonickém napájení
měření obvodových veličin v trojfázových obvodech
měření kmitočtových charakteristik RC členů
určování stejnosměrných parametrů odporových dvojbranů.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.