449-0378/01 – Teorie výkonů (TEV)

Garantující katedraKat.teoretické elektrotechnikyKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Jaromír Kijonka, CSc.Garant verze předmětudoc. Ing. Jaromír Kijonka, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2003/2004Rok zrušení2007/2008
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiamagisterské
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

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:

Kijonka, J., Orság, P., Bednár, I.: Nové metody elektrotechniky nesinusových průběhů napětí a proudů. 115 stran, VŠB - TU Ostrava, 2000, ISBN 80-7078-813-5

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

Kombinovaná 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
                Projekt Projekt 40  0
        Zkouška Zkouška 60 (60) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 60  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku