452-0512/01 – Teorie obvodů I (TOI)

Garantující katedraKatedra elektrotechnikyKredity6
Garant předmětudoc. Ing. Jaromír Kijonka, CSc.Garant verze předmětudoc. Ing. Jaromír Kijonka, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2008/2009Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyFEI, USPUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
H1R15 Ing. Karel Chrobáček, Ph.D.
IVA10 doc. Ing. Lubomír Ivánek, CSc.
KIJ10 doc. Ing. Jaromír Kijonka, CSc.
ORS60 Ing. Petr Orság, Ph.D.
SKR15 Ing. Lubomír Skřivánek
ZAJ02 Ing. Stanislav Zajaczek, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+4
kombinovaná Zápočet a zkouška 8+8
celoživotní Zápočet a zkouška 8+8

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem výuky je naučit studenty tvůrčím způsobem aplikovat fyzikální zákony a principy při analýze elementárních jevů ve střídavých a stejnosměrných obvodech s lineárními i nelineárními prvky. Po absolvování výuky předmětu Teorie obvodů I umí student vypočítat proudy, napětí, výkony a energie kdekoliv v obvodu a na jejich základě posuzovat vlastnosti elektrických zařízení. Získané vědomosti a dovednosti student účinně uplatní v praxi.

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:

• Mikulec, M., Havlíček,V.: Základy teorie elektrických obvodů I., II. ČVUT Praha 2004 • Kijonka, J. a kol.: Studijní opory předmětu Teorie obvodů I. VŠB TU Ostrava, 2006

Doporučená literatura:

• Mayer, D.: Úvod do teorie elektrických obvodů. Celostátní učebnice SNTL/ALFA Praha 1998 • Mikulec, M.: Basic Circuit Theory I.,ČVUT 1995 • Mikulec, M., Havlíček, V.: Basic Circuit Theory II.ČVUT 1996 • Havlíček, V.-Čmejla, R.: Basic Circuit Theory I. (Exercises ), ČVUT 1996 • Huelsman, P.L.: Basic Circuit Theory. Prentice-Hall International, 1991, ISBN 0-13-063157-4

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Podmínky udělení zápočtu: Do konce 14. týdne v semestru musí student získat minimálně 3 body. Student má možnost získat maximálně za samostatné práce v průběhu semestru 0 až 30 bodů a za semestrální projekt 0 až 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. • Diskértní signály, vzorkování, rekonstrukce. • 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 Semináře: • 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. Laboratorní práce: • 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. Semestrální projekt: • 1. Analýza obvodů metodou řezových napětí a smyčkových proudů. Písemné práce: 1. Vědomostní test. 2. Princip superpozice. 3.Analýza obvodu při harmonickém napájení.

Podmínky absolvování předmětu

Podmínky absolvování jsou definovány pouze pro konkrétní verzi předmětu a formu studia

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B3943) Mechatronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B3943) Mechatronika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika C čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B3943) Mechatronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika P čeština Rožnov pod Radhoštěm 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika K čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B3943) Mechatronika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku