449-0512/01 – Teorie obvodů I (TOI)
Garantující katedra | Kat.teoretické elektrotechniky | Kredity | 6 |
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 | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2006/2007 | Rok zrušení | 2007/2008 |
Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je naučit studenty tvůrčím způsobem aplikovat fyzikální zákony a principy při analýze elementárních jevů ve střídavých a stejnosměrných obvodech s lineárními i nelineárními prvky.Poznatky z teorie obvodů patří mezi základní znalosti, které student uplatní v celém průběhu studia. Po absolvování výuky předmětu Teorie obvodů I umí student vypočítat napětí a proudy kdekoliv v obvodu a na jejich základě posuzovat vlastnosti elektrických zařízení.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt
Anotace
Kurz Teorie obvodů I se zabývá analýzou elektrických obvodů, protože ty jsou nejcharakterističtější strukturou v elektroinženýrství. Poznatky z teorie elektrických obvodů patří mezi základní znalosti uplatňující se celém průběhu studia. Cílem obvodové analýzy je vypočítat napětí a proudy kdekoliv v obvodu a pak na jejich základě usuzovat o vlastnostech obvodu či zařízení. Teze: elementární modely elektromagnetických jevů, techniky obvodové analýzy, přechodné jevy v lineárních obvodech 1. řádu, experimentální měření.
PARALELNÍ VÝUKA V ANGLICKÉM JAZYCE (doc. Punčochář)
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Kijonka, J. a kol.: Studijní opory předmětu Teorie obvodů I. VŠB TU Ostrava, 2006
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžná kontrola studia:
- test
- odevzdání sedmi samostatných prací
- prezentace dvou zpráv pomocí dataprojektoru
- odevzdání jednoho projektu.
Podmínky udělení zápočtu:
Do konce výuky v semestru musí student získat minimálně 3 body, jinak mu nebude udělen zápočet.
Každý student má možnost získat maximálně:
- za vstupní test 3 body
- v prezenční formě studia za sedm protokolů z laboratorních cvičení 21 bodů,
- v prezenční formě studia za prezentaci dvou zpráv pomocí dataprojektoru 6 bodů,
- v kombinované formě studia za 9 samostatných prací 27 bodů,
- za projekt 10 bodů.
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
Vymezení elektromagnetických jevů obvodovými veličinami. Reprezentace časových funkcí reálnými čísly. Práce, výkon, efektivní hodnota. Elementární modely elektromagnetických jevů.
Analýza obvodů v harmonickém ustáleném stavu. Komplexor, fázor, fázorový diagram, účiník.
Věty o náhradních zdrojích, výkonové a impedanční přizpůsobení zdroje. princip superpozice. Transfigurace.
Topologie elektrických obvodů, řešení rozvětvených elektrických obvodů přímou aplikací Kirchhoffových zákonů, řešení soustavy rovnic.
Analýza obvodů metodou řezových napětí a smyčkových proudů. Princip reciprocity a kompenzace.
Rezonance, činitel jakosti, šířka pásma. Imitanční funkce, kompenzace jalových složek.
Indukční vazba, vzájemná indukčnost. Elementární modely transformátorů, náhrada indukční vazby galvanickou.
Analýza obvodů s nelineárními prvky. Charakteristiky, určování linearizovaných diferenciálních a diferenčních parametrů. Grafická metoda. Metoda linearizace.
Elementární analogové signály.
Aproximace neharmonických průběhů Fourierovou řadou a časovou posloupností jednotkových funkcí.
Analýza obvodů s neharmonickými průběhy veličin, výkony, činitelé výkonů.
Určování parametrů a imitancí technických prvků. Ekvivalence, dualita.
Dielektrické obvody
Cvičení:
Určování odporů a parametrů zdrojů. Napěťový a proudový dělič.
Metoda postupného zjednodušování a přímo úměrných veličin. Transfigurace D-Y.
Princip superpozice.
Fázorové diagramy, výkony, imitance.
Metoda řezových napětí.
Metoda smyčkových proudů.
Určování rezonančních kmitočtů, kompenzace jalových složek veličin a výkonů.
Sestavování obvodových rovnic v indukčně vázaných obvodech.
Analýza nelineárních stejnosměrných obvodů.
Superpozice elementárních analogových funkcí.
Superpozice jednotkových funkcí.
Analýza obvodů s neharmonickými periodickými průběhy elektrických veličin.
Výpočet výkonů a imitancí v obvodech s neharmonickými průběhy veličin.
Analýza dielektrických obvodů.
Laboratoře:
Úvodní proškolení, seznámení s pracovištěm, vstupní test.
Výpočet efektivních hodnot veličin, výkonu a práce skalárním součinem napětí a proudu.
Měření parametrů zdrojů, výkonové přizpůsobení.
Verifikace vět o náhradním zdroji.
Verifikace výpočtových metod, principu kompenzace a reciprocity.
Měření charakteristik nelineárních prvků.
Měření obvodových veličin v sériovém obvodě technické cívky a kondenzátoru.
Měření veličin v obvodech se sériovou a paralelní rezonancí, výpočet činitele jakosti.
Stanovení indukční vazby, zobrazení magnetizační charakteristiky.
Modelování průběhů goniometrickými funkcemi.
Modelování průběhů jednotkovými funkcemi.
Měření v jednoduchých obvodech s neharmonickými průběhy veličin.
Určování paraemtrů technických prvků z naměřených okamžitých hodnot napětí a proudu.
Konzultace, zápočet.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.