|
Vyučující
|
-
Eichler Jakub, Ing. Ph.D.
-
Novák Miroslav, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Témata přednášek: 1. Základní zákony magnetizmu: Maxwellovy rovnice, Ampérův zákon 2. Stokesova věta, Biot-Savartův-Laplaceův zákon, topologické vlastnosti magnetického pole, silové působení magnetického pole - Lorentzova síla 3. Magnetické vlastnosti atomu, magnetické pole v prostředí, magnetizace, polarizace látky, látky diamagnetické a paramagnetické 4. Feromagnetikcé a ferimagnetické látky, doménová struktura, pohyb doménových stěn, a její vlastnosti, energetická bilance krystalu feromagnetické látky 5. Makroskopické projevy feromagnetických látek - magnetizační smyčka, popis, měření na uzavřených a otevřených vzorcích 6. Magneticky měkké látky - vlastnosti, užití; permanentní magnety - druhy, užití 7. Matematické modely hystereze - Jiles-Athertonův, Preisachův model 8. Lineární magnetické obvody - řešení Hopkinsnovým zákonem, indukčnost lineárního diskrétního obvodu, indukované napětí, řešení nelineárních mag. obvodů, energetická bilance 9. Elektromagnet, síla ve vzduchové mezeře, návrh elektromagnetu 10. Feromagnetické látky v paměťových mediích Témata cvičení: Úvod, procvičování vektorového počtu; procvičování základních zákonů na příkladech; zaškolení v používání MKP pro výpočty v magnetizmu (FEMM); simulace jednoduchých případů; samostatné simulace zadaných úloh; měření magnetizační smyčky magneticky měkkého materiálu; vyhodnocení naměřených dat; aplikace modelů hystereze, nastavení modelu podle předchozích měření; návrh transformátoru, optimalizace; návrh tlumivky pro spínaný zdroj; porovnání silového působení elektromagnetu a permanentního magnetu
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování), Samostatná práce studentů (studium textů, literatury, problémové úkoly,výzkum, pisemná práce), Prezentace a obhajoba písemné práce, Laboratorní praktika
- Příprava na zápočet
- 20 hodin za semestr
- Účast na výuce
- 40 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Předmět přiblíží studentům podstatu magnetismu, chování látek v magnetickém poli se zaměřením na feromagnetické látky. Cílem je pochopení podstaty, zvládnutí návrhových metod a představení základních technických aplikací magneticky měkkých a tvrdých látek.
Student získá přehled o vlastnostech, návrhu a technickém využití magnetických materiálů. Studenti pochopí fyzikální podstatu jevů a seznámí se s metodami počítačového modelování hystereze a návrhem elektromagnetickcýh systémů.
|
|
Předpoklady
|
Předpokládáme znalosti elektrotechniky
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Kombinovaná zkouška, Prezentace samostatné výzkumné činnosti studenta
Aktivní účast na laboratorních cvičeních - vypracování a obhájení samostatného projektu. Opisování projektů nebo jejich částí bude považováno za hrubé porušení studijních pravidel a student (opisující i ten co referát poskytl) ztratí nárok na udělení zápočtu.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Bertotti, G., Mayergoyz, I. The science of hysteresis. Vol. 1, 2 and 3. Elsevier, 2006. ISBN 978-0-2-369431-7.
-
Campbell P. Permanent Magnet materials and their Application. New York: Cambridge University Press, 1994. ISBN 0-521-56688-6.
-
Hajko V., Potocký L., Zentko A. Magnetizačné procesy. Bratislava, Alfa, 1982.
-
Jiles D. Introduction to magnetism and magnetic materials. London: Chapman & Hall, 1991. ISBN 0-412-38640-2.
-
Landay L. D., Lifshnitz E. M. The Classical Theory of Fields. London, 1980. ISBN 978-0750627689.
-
Morrish A. The physical principles of magnetism. New York: IEEE Press, 2001. ISBN 0-7803-6029-X.
-
Patočka M. Magnetické jevy a obvody ve výkonové elektronice, měřicí technice a silnoproudé elektrotechnice. Brno: VUTIUM, 2011. ISBN 978-80-214-4003-6.
|