TI1006 Úvod do elektrotechniky a měření

Pedagogická fakulta
jaro 2022
Rozsah
0/2/0. 8 h. konz./sem. (komb. stud.). 2 kr. Ukončení: z.
Vyučováno prezenčně.
Vyučující
doc. Ing. Jiří Hrbáček, Ph.D. (cvičící)
Garance
doc. Ing. Jiří Hrbáček, Ph.D.
Katedra technické a informační výchovy - Pedagogická fakulta
Kontaktní osoba: doc. Ing. Jiří Hrbáček, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Katedra technické a informační výchovy - Pedagogická fakulta
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Na konci tohoto kurzu bude student schopen: schopen vysvětlit a realizovat základníobvody z oblasti elektrotechniky, konkrétně z oblasti stejnosměrných obvodů, problematiky magnetického pole a rozvodu elektrické energie.
Výstupy z učení
Na konci tohoto kurzu bude student schopen: schopen vysvětlit a realizovat základníobvody z oblasti elektrotechniky, konkrétně z oblasti stejnosměrných obvodů, problematiky magnetického pole a rozvodu elektrické energie.
Osnova
  • 1. Základní pojmy (fyzikální veličiny a jednotky – mezinárodní soustava jednotek SI, stavba hmoty, složení látek, stavba atomů, pohyb částic, volné elektrony, elektrický náboj, vznik elektrického proudu, proudová hustota, druhy látek v závislosti na vodivosti). 2. Elektrický obvod (prvky elektrických obvodů,elektrické zdroje, zatěžovací charakteristiky zdrojů, rezistory, dimenzování rezistorů, normalizované řady, provedení a konstrukce rezistorů). 3. Stejnosměrný proud (Ohmův zákon, odpor rezistoru, výpočet odporu z vlastností vodiče, vodivost, rezistivita, závislost odporu na teplotě, teplotní součinitel odporu, supravodivost, práce a výkon elektrického proudu, účinnost, Joule-Lencův zákon, tepelné a elektrické spotřebiče). 4. Řešení obvodů stejnosměrného proudu (Kirchhoffovy zákony, topologie obvodů, smyčka, uzel, použití Ohmova zákona a Kirchhoffových zákonů pro řešení obvodů stejnosměrného proudu, zjednodušování obvodů, transfigurace, dělič napětí, dělič proudu, metoda smyčkových proudů, metoda uzlových napětí). 5. Elektrostatické pole (Coulombův zákon, vznik elektrostatického pole, dielektrikum, polarizace dielektrika, zobrazování elektrostatických polí, veličiny a konstanty elektrostatického pole, elektrická pevnost dielektrika). 6. Kondenzátory (kapacita rovinného kondenzátoru, druhy kondenzátorů, použití kondenzátorů, řešení obvodů s kondenzátory, energie elektrostatického pole, nabíjení a vybíjení kondenzátorů, elektrostatické jevy v praxi). 7. Magnetické pole (magnety permanentní, elektromagnety, příčina existence magnetického pole, vznik magnetického pole, zobrazování magnetických polí, skládání magnetických polí, veličiny a konstanty magnetického pole). 8. Magnetické látky (magnetické vlastnosti látek, magnetizační charakteristika feromagnetických látek, křivka prvotní magnetizace, hysterezní smyčka, příčina hystereze, komutační křivka, použití magnetických látek, hysterezní ztráty, využití magnetických polí). 9. Řešení magnetických obvodů. (Hopkinsonův zákon, řazení částí magnetického obvodu buzeného elektrickým proudem, magnetický odpor a magnetická vodivost, analogie a rozdíly v řešení magnetických a elektrických obvodů). 10. Elektromagnetická indukce (indukované napětí a indukovaný proud, indukční zákon, indukčnost cívky, energie magnetického pole, ztráty ve feromagnetických materiálech). 11. Výroba elektrické energie (význam a výhody výroby elektrické energie, princip a činnost elektrárny, druhy elektráren, otázky životního prostředí, zatížení elektrárny, pracovní diagram). 12. Rozvod elektrické energie (výhody přenosu energie na velké vzdálenosti, všeobecná elektrizace, rozvodné soustavy, povrchový jev, svod, koróna, požadavky na přenos elektrické energie).
Literatura
  • SMEJKAL, J: Elektrotechnika. Brno: VUT, 1991
  • TKOTZ, K a kol: Příručka pro elektrotechnika. Praha: Europa-Sobotáles, 2002
Výukové metody
přednášky
Metody hodnocení
3 písemné testy, ústní i praktická zkouška
Navazující předměty
Informace učitele
1. BLAHOVEC, A: Elektrotechnika I. Praha: Informatorium, 1995. 2. BLAHOVEC, A: Elektrotechnika III. Praha: Informatorium, 1997. 3. TKOTZ, K a kol: Příručka pro elektrotechnika. Praha: Europa-Sobotáles, 2002. 4. SMEJKAL, J: Elektrotechnika. Brno: VUT, 1991. 5. KTeIV Pdf MU (www.ped.muni.cz/wtech): Řešené a neřešené příklady k procvičení.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Poznámka k četnosti výuky: v komb. stud. blokově.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021.