Předmět: Elektrické obvody

« Zpět
Název předmětu Elektrické obvody
Kód předmětu MTI/ELO
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Černík Martin, Ing. Ph.D.
  • Kukačka Leoš, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
<u>Témata přednášek:</u> Předmět elektrických obvodů - úvodní a motivační přednáška, pozice v technice. Definice základních veličin v teorii elektrických obvodů náboj, proud, práce, napětí, výkon, odpor, kapacita, indukčnost, vodivost, magnetický tok, indukované napětí, indukčnost. Základní analýza elektrických obvodů. Dvojpóly - přehled, Kirchhofovy zákony, metoda ekvivalence, Theveninův a Nortnův teorém, lineární zdroj napětí a proudu, metoda superpozice, transfigurace. Základní obvodové rovnice - řešení obvodů pomocí smyčkových proudů a uzlových napětí. Harmonický průběh napětí a proudu, symbolicko komplexní metoda. Periodický a harmonický průběh, maximální, střední a efektivní hodnota periodického a harmonického průběhu, definice rotujícího fázoru a fázoru, definice impedance, admitance, komplexní výkon. Vlastnosti obvodů - RC, RL, RLC - paralelně i sériově. Rezonance. Ztrátový činitel a jakost obvodů. Vícefázová soustava, 3 fázová soustava jako speciální případ, fázorový diagram, výkon v 3fázové soustavě, měření výkonu. Magneticky vázané obvody, fázorový popis, transformátor. Přenosové funkce - komplexní přenos obvodu, normalizovaná přenosová funkce, frekvenční charakteristika integračního a derivačního článku. Dvojbrany, definice matice Z, Y, K, H, A a B. řazení matic, transformátor, gyrátor. Přechodné (přechodové) jevy na elektrických obvodech. Přechodný jev prvního a druhého řádu, řešení pomocí diferenciálních rovnic. Typické příklady obvodů RC a RL, rezonanční obvod. Nelineární a parametrické obvody. Definice nelineárního dvojpólu, náhrada analytickou funkcí, linearizace v pracovním bodě, linearizace po částech. Neharmonický periodický průběh, Fourierova transformace jako řešení náhrady. Výkon u neharmonického periodického průběhu. Harmonické zkreslení. Seminář na téma komplexní číslo v elektrických obvodech <u>Náplň cvičení:</u> <i>teoretická cvičení</i> procvičování pojmů - napětí, proud, odpor, vodivost, zdroj proudu, zdroj napětí, řazení vodivostí, příklady na zjednodušování složitějších dvojpólů, dělič napětí, ekvivalence obvodů, jednoduché obvody se dvěma ideálními zdroji, transfigurace D-Y s rezistory, příklady na obvodové rovnice (sestavení rovnice pro uzlové napětí a smyčkový proud), operace s komplexními čísly, symbolická komplexní metoda - základní prvky (součástky) ve spojení se zdrojem harmonického průběhu napětí (rezistor, kapacitor, induktor), fázorový diagram, obvody LR, RC, LCR, lineární ss zdroj, Theveninův teorém (zjednodušení sítě rezistorů), komplexní výkon, náhradní obvody cívky a kondenzátoru, trojfázová soustavu, příklady na přenos dvojbranu (derivační a integrační článek) přechodný děj prvního řádu, nelineární obvody, harmonické zkreslení. <i>laboratorní měření</i> Základní elektrická měření - měření stejnosměrného proudu, napětí, výkonu a odporu Měření parametrů obvodových prvků - odpor, kapacita, nelineární charakteristika, vnitřní odpor zdroje Měření na trojfázové soustavě - napětí a proudy v zapojení zdrojů a napětí do hvězdy a do trojúhelníku

Studijní aktivity a metody výuky
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování), Dialogické metody (diskuze, rozhovor, brainstorming), Laboratorní praktika
  • Účast na výuce - 56 hodin za semestr
Výstupy z učení
Základní vlastnosti lineárních obvodů v ustáleném stavu. Popis jednofázových a vícefázových soustav. Analýza lineárních obvodů. Modely složitějších obvodů. Přechodné stavy jednoduchých obvodů. Základní pojmy teorie nelineárních obvodů.
Student získá teoretické znalosti a praktické dovednosti pro řešení jednoduchých elektrických obvodů.
Předpoklady
Nejsou žádné podmínky registrace

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška, Písemná zkouška

Aktivní účast na cvičeních, předepsané referáty, zápočet, souhrnná zkouška Základy fyziky, základy matematické analýzy
Doporučená literatura
  • Čmejla, R., Havlíček, V., Zemánek, I. Základy teorie obvodů 1. ČVUT FEL, Praha, 2000.
  • Košek, M., Mikolanda, T. Cvičení z teorie obvodů. TUL FM, Liberec, 2005.
  • Mikulec, M. - Havlíček, V. Základy Teorie elektrických obvodů 1. ČVUT FEL, Praha, 2003.
  • Mikulec, M., Havlíček, V. Základy teorie elektrických obvodů 2. ČVUT FEL, Praha, 2004.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Studijní plán (Verze): Elektronické informační a řídicí systémy (2012) Kategorie: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Studijní plán (Verze): Elektronické informační a řídicí systémy (2012) Kategorie: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní