449-0378/01 – Teorie výkonů (TEV)
| Garantující katedra | Kat.teoretické elektrotechniky | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Jaromír Kijonka, CSc. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Jaromír Kijonka, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | 2 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2003/2004 | Rok zrušení | 2007/2008 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je umět tvůrčím způsobem analyzovat jevy buzené neharmonickými periodickými průběhy elektrických veličin důsledným uplatňováním fyzikálních zákonů elektromagnetických jevů.
Vyučovací metody
Anotace
Výkonová teorie je založena na nové metodě integrální transformace periodických signálů. K určování hodnot skalárních součinů časových funkcí jsou využívány obvodové bázové funkce. Tuto metodu je možné používat pro rozložení elektrických veličin do aktivních, reaktivních a neaktivních složek,
jednoznačnou definici obvodových parametrů a testování jejich linearity. Představována výkonová teorie je důslednou aplikací matematických definic Lebesguova prostoru a Kirchhoffových zákonů, zatímco ostatní autoři výkonových teorií takovýto přístup neuplatňují.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Podmínky udělení zápočtu:
Maximálně 40 bodů může student získat během semestru při zpracování testů a semestrální práce. 60 bodů za písemné odpovědi u zkoušky.
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
Kvalita a kvantita elektromagnetických jevů, vymezení pojmů napětí, proud, výkon, práce.
Skalární součin měřitelných časových funkcí, bázová funkce, integrální transformace časových funkcí, definice efektivní hodnoty skalárním součinem, aktivní a fiktivní složka výkonů, veličin a imitancí.
Analýza periodických neharmonických funkcí Fourierovou řadou.
Diskuze výkonů stanovených pomocí Fourierovy řady.
Elementární modely elektromagnetických jevů, princip ekvivalence a duality.
Definice parametrů elektromagnetických jevů, vymezení reaktivní složky výkonu, veličin a imitancí.
Analýza elementárních obvodů, definice časové konstanty a činitele jakosti.
Vymezení neaktinvní složky výkonu, stav naprázdno a nakrátko.
Transformace obvodovových rovnic.
Frekvenční spektra výkonů, konverze frekvenčních spekter, Tellegenova věta.
Grafické metody analýzy.
Numerické metody zpracování měřených obvodových veličin.
Určování účinnosti a koeficientů výkonů.
Elektromagnetické interference a kompatibilita.
Cvičení:
Grafické zobrazování vybraných časových průběhů, aplikace fyzikálních zákonů.
Výpočet skalárního součinu dvou časových funkcí, stanovení aktivní složky výkonu, vymezení ef. hodnoty a určování hodnot aktivních parametrů.
Určování koeficientů Fourierovy řady, analýza elementárních obvodů.
Rozbor a zadání 1. semestrální práce.
Rozbor výkonů určovaných pomocí Fourierovy řady.
Výpočet parametrů elektromagnetického jevu ze známých průběhů veličin.
Určování aktivních a reaktivních složek výkonů, veličin a imitancí.
Modelování stavu naprázdno a nakrátko, vytváření matematických modelů a náhradních schémat obvodů s bezeztrátovými prvky.
Rozbor a zadání 2. semestrální práce.
Analýza obvodů aplikací Tellegenovy věty.
Určování činitelů jakosti, ztrátových úhlů a časových konstant pomocí skalárních součinů veličin.
Diskuze moderních metod zpracování signálů.
Rozbory a diskuze odebzdaných semestrálních prací.
Projekty:
Zadání první semestrální práce v 4. týdnu výuky, odevzdání v 7. týdnu výuky.
V elementárním modelu elektromagnetického jevu se zadanými parametry při napájení ze zdroje neharmonického průběhu veličin vyjádřených součtem dvou harmonických průběhů různých kmitočtů určete okamžité hodnoty napětí, proudů, výkonů, efektivní hodnoty napětí, proudů, zdánlivý výkon, aktivní a reaktivní složky napětí, proudů, výkonů, energie a graficky je zobrazte.
Zadání druhé semestrální práce v 10. týdnu výuky, odevzdání ve 13. týdnu výuky.
Pro sériové zapojení ideálního zdroje harmoniciého průběhu napětí, ideální diody a technické cívky o parametrech R, L odvoďte vztahy pro okamžité hodnoty veličin a výkonů, jejich průběhy znázorněte v závislosti na úhlovém kmitočtu. Stanovte efektivní hodnoty veličin, hodnoty činitelů výkonů, imitancí a parametrů technické cívky i pro ekvivalentní zapojení.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.