449-0376/01 – Elektromagnetismus (EMag)

Garantující katedraKat.teoretické elektrotechnikyKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Lubomír Ivánek, CSc.Garant verze předmětudoc. Ing. Lubomír Ivánek, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2003/2004Rok zrušení2007/2008
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské, magisterské, navazující magisterské
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Pochopit základní fyzikální děje a rovnice v elektromagnetismu. Připravit studentům teoretické podklady z oblasti elektromagnetických jevů a uvést je do problematiky řešení okrajových úloh.

Vyučovací metody

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

Doporučená literatura:

Dědek, L.: Elektromagnetismus. VULTIUM, Brno, 1998, ISBN 80-214-1106-6 Haňka, L.: Teorie elektromagnetického pole, SNTL Praha 1975.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

• 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

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: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40 (40) 0
                Laboratorní práce Laboratorní práce 20  0
                Písemka Písemka 20  0
        Zkouška Zkouška 60 (60) 0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 60  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2008/2009 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku