Elektrotechnika

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

W 30/x ; C 20/+ ; L 24/+; Razem: 74

Matematyka / wymagania wstępne: rachunek macierzowy, różniczkowy i całkowy, działania na liczbach zespolonych.

Semestr: II

Kierunek: Energetyka

Specjalność: Elektroenergetyka, Maszyny i urządzenia w energetyce

Prof. dr hab. inż. Andrzej MICHALSKI

aktywność/obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 30

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 30

3. ćwiczenia audytoryjne / 20

4. przygotowanie do ćwiczeń audytoryjnych / 20

5. Udział w laboratoriach / 24

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów i opracowanie sprawozdań / 20

7. Udział w konsultacjach / 6

8. Przygotowanie do egzaminu / 6

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 156 / 5 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.+7.=80 / 2,5 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 3.+4.+5.+6.=84 / 2,5 ECTS

Podstawowe pojęcia, wielkości i prawa w obwodach elektrycznych prądu stałego i zmiennego. Obwody prądu harmonicznego, metody analizy obwodów elektrycznych, analiza obwodów nieliniowych, układy trójfazowe, rezonans w obwodach elektrycznych, stany nieustalone w obwodach liniowych, podstawowe pojęcia pola elektrycznego i magnetycznego, zjawisko indukcji elektromagnetycznej.

Wykłady /metody dydaktyczne : werbalno-wizualna prezentacja treści programowych

Tematy kolejnych zajęć:

1. Podstawowe pojęcia, wielkości i prawa w obwodach elektrycznych prądu stałego i zmiennego: Ładunek elektryczny, napięcie i prąd elektryczny, moc, energia, układ elektryczny i jego procesy. Parametry pierwotne układu. Elementy obwodu, prawo Ohma, prawa Kirchhoffa, zasada Tellegena, twierdzenie Vaschy’ego, Thevenina i Nortona, modelowanie układów. / 4h

2. Obwody prądu harmonicznego: Klasyfikacja sygnałów elektrycznych, parametry sygnałów okresowych. Opis symboliczny sygnału harmonicznego, wykresy wskazowe. Moc w obwodach prądu harmonicznego, poprawa współczynnika mocy. / 4h

3. Metody analizy obwodów elektrycznych: Metoda praw Kirchhoffa, metody algorytmiczne, elementy topologii obwodów elektrycznych, metoda prądów oczkowych, metoda napięć węzłowych, metody zastępczego generatora. / 8h

4. Analiza obwodów nieliniowych: Parametry statyczne i dynamiczne, podstawowe prawa w obwodach nieliniowych. Metody analizy obwodów nieliniowych: charakterystyki łącznej, przecięcia charakterystyk. / 2h

5. Układy trójfazowe: Połączenie gwiazda, trójkąt, obliczanie obwodów trójfazowych, moc w układach trójfazowych, pomiary mocy. / 2h

6. Rezonans w obwodach elektrycznych: Zjawisko rezonansu, rezonans szeregowy i równoległy. / 2h

7. Stany nieustalone w obwodach liniowych: Prawa komutacji, układy RL, RC oraz RLC. / 3h

8. Podstawowe pojęcia pola elektrycznego i magnetycznego: Twierdzenie Gaussa, równania Laplace’a i Poissona. Pole elektryczne i magnetyczne na granicy dwóch środowisk. Energia pola, obwód magnetyczny. / 3h

9. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej: Prawo Faraday’a. Zjawisko indukcji własnej i wzajemnej. / 2h

Ćwiczenia /metody dydaktyczne: rozwiązywanie zadań przez studentów

Tematy kolejnych zajęć:

1. Podstawowe pojęcia, wielkości i prawa w obwodach elektrycznych prądu stałego i zmiennego / 2h

2. Obwody prądu harmonicznego / 2h

3. Metody analizy obwodów elektrycznych / 8h

4. Analiza obwodów nieliniowych / 2h

5. Układy trójfazowe / 3h

6. Rezonans w obwodach elektrycznych / 1h

7. Podstawowe pojęcia pola elektrycznego i magnetycznego / 2h

Metody dydaktyczne: podanie przykładowych zadań do samodzielnego rozwiązania przed ćwiczeniami, rozwiązywanie podobnych zadań przez studentów przy tablicy, kolokwia zaliczeniowe

Laboratoria / metody dydaktyczne: praktyczne wykonywanie pomiarów parametrów i charakterystyk badanych układów elektrycznych, kolokwium dopuszczające, łączenie układów pomiarowych, wykonywanie pomiarów, opracowanie sprawozdania, zaliczanie każdego z ćwiczeń

Tematy kolejnych zajęć:

1. Badanie dwójnika źródłowego / 4h

2. Badanie obwodów RLC prądu harmonicznego / 4h

3. Rezonans w obwodach elektrycznych / 4h

4. Badanie indukcyjności własnej i wzajemnej / 4h

5. Badanie obwodów trójfazowych / 4h

6. Badanie obwodów nieliniowych / 4h

podstawowa:

1. A. Michalski, Materiały pomocnicze do wykładu z Elektrotechniki, 2011.

2. Z. Włodarczyk, Elektrotechnika: cz. I, II, III, IV, Skrypt WAT, 1994.

uzupełniająca:

1. S. Bolkowski, Elektrotechnika Teoretyczna tom 1, 1982.

2. R. Matusiak, Elektrotechnika Teoretyczna tom 2, 1982.

Symbol / Efekty kształcenia/ odniesienie do efektów dyscypliny

W1- zna podstawowe pojęcia i prawa stosowane w obwodach elektrycznych prądu stałego i zmiennego / K_W02

W2- zna podstawowe metody analizy obwodów elektrycznych i magnetycznych / K_W08

W3- zna możliwości wykorzystania obwodów trójfazowych w energetyce / K_W10

U1- potrafi właściwie zamodelować, obliczyć i przeanalizować układ elektryczny jedno i trójfazowy / K_U07

U2- potrafi zamodelować, obliczyć i przeanalizować układ magnetyczny / K_U12

K1- umie współpracować w zespole i ma świadomość wynikającej z tego odpowiedzialności / K_K04

Przedmiot jest zaliczany na podstawie egzaminu przeprowadzanego w formie pisemno-ustnej, obejmującego całość programu przedmiotu. Warunkiem dopuszczenia do zaliczania przedmiotu jest zaliczenie ćwiczeń rachunkowych i laboratoryjnych. Warunkiem zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest wykonanie praktyczne i zaliczenie sprawozdań ze wszystkich ćwiczeń na ocenę pozytywną zgodnie z regulaminem obowiązującym w laboratorium. Ocena z zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest średnią ocen otrzymaną z poszczególnych ćwiczeń. Warunkiem zaliczenia ćwiczeń rachunkowych jest pozytywna ocena z kolokwiów sprawdzających.

efekty W1, W2 i W3 - sprawdzenie podczas egzaminu i na ćwiczeniach

efekty U1, U2 - sprawdzenie w czasie laboratorium i ćwiczeń rachunkowych

efekt K1 - sprawdzenie podczas zespołowej pracy w laboratorium