Specjalność: Informatyka
Kurs: inżynierski
Studia: dzienne, zaoczne
Prowadzący wykłady: prof. dr hab. Stanisław Przerembel
1. Nazwa i kod przedmiotu: Elektrotechnika i Elektronika, B3
2. Obciążenie tygodniowe: 2 godziny wykładu,
Semestr 2
Semestr W
2 2
W- wykład
1
 L.godz.
L.p. Grupa tematyczna i szczegółowy program wykładów wykładów.
1 Podstawowe pojęcia, prawa i wielkości elektryczne. 2
" Jednostki wielkości fizycznych w układzie SI.
" Istota elektryczności, prąd elektryczny.
" Potencjał elektryczny, napięcie i siła elektromotoryczna.
" Oporność. Moc i praca prądu elektrycznego.
" Prawo Ohma, prawa Kirchhoffa i prawo Joule a.
" Obwód elektryczny nierozgałęziony.
" Idealne i rzeczywiste z
ródło napięcia. Rezystancja wewnętrzna. Stany
pracy z
ródła: jałowy, obciążenia, zwarcia i dopasowania odbiornika.
" y
ródło prądu, zamiana z
ródła prądu na z
ródło napięcia.
" A
ączenie z
ródeł.
2 Metody rozwiązywania obwodów elektrycznych. 2
" Struktura obwodu rozgałęzionego prądu stałego.
" Zastosowanie praw Kirchhoffa do rozwiązywania obwodów elektrycznych
rozgałęzionych.
" A
ączenie szeregowe i równoległe oporników. Dzielnik napięcia.
" Metoda oczkowa rozwiązywania obwodów elektrycznych .
" Metoda superpozycji rozwiązywania obwodów elektrycznych.
" Twierdzenie Thevenina i Nortona. Układ mostkowy.
" Elementy nieliniowe i ich charakterystyki. Rezystancja statyczna i
dynamiczna. Aproksymacja liniowa charakterystyk nieliniowych
" Rozwiązywanie obwodów z elementami nieliniowymi metodą
charakterystyki wypadkowej i metodą przecięcia charakterystyk.
3 Pole elektryczne i pole magnetyczne. 2
" Wielkości charakteryzujące pole elektryczne: strumień, indukcja,
natężenie i przenikalność elektryczna. Przewodniki i dielektryki w polu
elektrycznym.
" Kondensator, pojemność i elastancja kondensatora. A
ączenie szeregowe
i równoległe kondensatorów.
" Przebiegi łączeniowe w obwodzie z kondensatorem. Energia pola
elektrycznego.
" Wielkości charakteryzujące pole magnetyczne: strumień, indukcja,
napięcie i przenikalność magnetyczna. Własności magnetyczne materii,
ciała diamagnetyczne, paramagnetyczne i ferromagnetyczne. Krzywa
magnesowania i pętla histerezy.
" Prawo przepływu. Obliczanie obwodów magnetycznych.
" Indukcja elektromagnetyczna, prawo Laplace a, indukcyjność własna i
wzajemna. Przebiegi łączeniowe w obwodzie z cewką. Energia pola
magnetycznego .prądy wirowe.
4 Obwody prądu przemiennego. 2
" Klasyfikacja przebiegów prądu. Wielkości charakteryzujące przebiegi
okresowe. Wartość skuteczna i średnia.
" Elementy idealne RLC w obwodzie prądu sinusoidalnego. Szeregowe i
równoległe łączenie elementów RLC.
" Analiza obwodów metodą liczb zespolonych. Impedancja zespolona
układu szeregowego. Admitancja zespolona gałęzi równoległych
2
Wykresy wektorowe.
" Rezonans napięć i prądów w obwodzie RLC.
" Moc prądu przemiennego; pozorna, czynna i bierna. Składowe czynne i
bierne prądu i napięcia. Współczynnik mocy.
" Prądy trójfazowe: układ gwiazdowy cztero- i trójprzewodowy.
5 Transformator i maszyny elektryczne. 2
" Obwody sprzężone magnetycznie. Transformator bezrdzeniowy. Cewka
z rdzeniem ferromagnetycznym  dławik.
" Transformator rdzeniowy, stany: jałowy, obciążenia i zwarcia
pomiarowego. sprawność transformatora.
" Podstawy działania maszyn elektrycznych. Maszyny prądu stałego:
budowa i zasada działania. Oddziaływanie twornika, komutacja i
podstawowe zależności. Charakterystyki prądnic i silników prądu stałego.
" Zastosowanie pola magnetycznego wirującego w budowie silników
indukcyjnych. Silnik asynchroniczny. Maszyna synchroniczna.
" Straty energii i sprawność maszyn.
6 Elektroniczne przyrządy półprzewodnikowe. 2
" Podstawowe właściwości półprzewodników. Budowa krystaliczna,
elektrony swobodne, dziury. Model pasmowy: półprzewodniki, izolatory i
metale. Generacja i rekombinacja nośników. Oddziaływanie pola
elektrycznego i magnetycznego na nośniki w półprzewodniku.
" Klasyfikacja przyrządów elektronicznych. Elementy jednozłączowe,
złącze p-n, diody i ich charakterystyki. Elementy wielozłączowe: bipolarny
tranzystor warstwowy, tranzystory polowe złączowe.
" Metody analizy układów elektronicznych. Linearyzacja elementów
nieliniowych. Czwórnik, macierze czwórnika liniowego, podstawowe
określenia i definicje z teorii czwórników. Parametry robocze czwórnika.
" Sprzężenie zwrotne, przypadki sprzężenia zwrotnego, podstawowe
układy.
" Charakterystyki i parametry tranzystora bipolarnego. Polaryzacja i
stabilizacja punktu pracy. Podstawowe charakterystyki i parametry
wzmacniaczy z tranzystorami.
7 Wzmacniacze, generatory i układy zasilające. 2
" Wzmacniacze elektroniczne. Klasy pracy wzmacniaczy. Wybór punktu
pracy i jego stabilizacja, ujemne sprzężenie zwrotne. Wzmacniacz w
układzie WC. Wzmacniacze: selektywne, mocy, prądu stałego,
wielostopniowe. Wzmacniacze operacyjne.
" Generatory. Warunki generacji drgań. Generatory LC, kwarcowe, RC.
Generatory sygnałów niesinusoidalnych. Generatory funkcyjne.
" Modulacja i demodulacja amplitudy (AM) i częstotliwości (FM).
" Zasilacz, prostownik niesterowany, filtr. Stabilizatory napięcia stałego.
8 Układy impulsowe. 2
" Praca dwustanowa elementów półprzewodnikowych. Charakterystyki
statyczne i właściwości dynamiczne diody i tranzystora. Obcinacze.
" Przerzutniki: bistabilny, monostabilny i Schmitta.
" Układy kombinacyjne. Funkcje logiczne dwóch zmiennych. Funktory
logiczne.
" Przekształcanie i minimalizacja funkcji logicznych. Prawa algebry
Boole a, tabela stanów, funkcja wyjściowa układu w postaci kanonicznej
sumy lub w postaci kanonicznego iloczynu.
3
" Parametry elementów logicznych i technika ich realizacji.
" Układy sekwencyjne. Przerzutniki w układach scalonych.
" Rejestry i liczniki. Pamięci półprzewodnikowe.
" Przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe.
9 Pomiary wielkości elektrycznych 2
" Metody pomiarowe, błąd bezwzględny i błąd względny, klasa dokładności
miernika.
" Zasada działania mierników elektrycznych. Przyrządy
magnetoelektryczne, elektromagnetyczne, elektrodynamiczne. Liczniki
indukcyjne, rejestratory i przekładniki.
" Metody pomiaru napięcia i prądu.
" Pomiar rezystancji metodą techniczną i mostkiem Wheatstone a. Pomiar
rezystancji izolacji przewodów.
" Pomiar indukcyjności metodą techniczną i mostkową.
" Pomiar pojemności metodą techniczną i metodą mostkową.
" Pomiar mocy i energii w układach jedno- i trójfazowych..
10 Wytwarzanie, przesyłanie i rozdział energii. Ochrona przed 2
porażeniem.
" System elektroenergetyczny, jego podstawowe elementy, wymagania
ogólne i środowiskowe.
" Instalacje elektryczne niskiego napięcia, rozdzielnice, łączniki nisko
napięciowe, bezpieczniki.
" Ochrona sieci przed przepięciami.
" Rodzaje zabezpieczeń przekaz
nikowych. Stopniowanie zabezpieczeń.
" Ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym. Oddziaływanie prądu
na organizm ludzki.
" Układy sieciowe w ochronie przed porażeniem.
" Ochrona przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim.
" Wyłącznik ochronny różnicowoprądowy.
" Ochrona przed przerzutem wysokiego napięcia na sieć niskiego napięcia.
Literatura do wykładu (semestr II):
1. Bolkowski S.: Teoria obwodów elektrycznych. Wyd. V. Warszawa, WNT 1998.
2. Mikołajuk K., Trzaska Z.: Elektrotechnika teoretyczna. Analiza i synteza
elektrycznych obwodów liniowych. Warszawa, PWN 1986.
3. Praca zbiorowa: Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków. Wyd. v
Warszawa WNT 1999.
4. Przeżdziecki F.: Elektrotechnika i elektronika. Warszawa, PWN 1986.
5. Filipkowski A.: Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe. Warszawa, WNT
1995.
6. Marciniak W.: Przyrządy półprzewodnikowe. Warszawa, WNT 1991.
7. Traczyk W.: Układy cyfrowe. Podstawy teoretyczne i metody syntezy.
Warszawa, WNT 1986.
4
8. Chwaleba A., Poniński M., SiedleckinA.: Metrologia elektryczna. Warszawa,
WNT 1998.
9. Plamitzer A.M.: Maszyny elektryczne. Wyd. VIII. Warszawa, WNT 1986.
10. Markiewicz H.: Instalacje elektryczne. Warszawa, WNT 1997.
5