Katedra Elektroenergetyki Okrętowej

Wyższej Szkoły Morskiej w Gdyni

Materiały pomocnicze dla Studiów Zaocznych

Tadeusz St. Piotrowski

Elektrotechnika Teoretyczna

zeszyt 1.

Obwody prądu stałego

Gdynia - 2000

Planowane są następujące zeszyty

1. Obwody prądy stałego

2. Obwody prądu zmiennego

3. Obwody trójfazowe. Przebiegi odkształcone. Czwórniki i filtry.

4. Przebiegi przejściowe. Linie długie.

5. Teoria pola elektrycznego i magnetycznego

Zeszyt „Obwody prądu stałego” będzie zawierał rozdziały:

1. Elementarne pojęcia teorii obwodów elektrycznych

2. Obwody rozgałęzione prądu stałego - wiadomości podstawowe

3. Obwody rozgałęzione prądu stałego - metody i twierdzenia

4. Obwody nieliniowe prądu stałego

5. Zadania z teorii obwodów prądu stałego

Uwagi wstępne

Niniejszy (powstający dopiero) podręcznik Elektrotechniki Teoretycznej (w zeszytach) wychodzi z założenia, że przy studiowaniu tej dziedziny wiedzy powinny obowiązywać dwie zasady:

- niczego nie powinno się tu „zakuwać”, wszystko należy zrozumieć;

- lepiej wiedzieć mniej ale „porządnie” niż więcej, a bez dogłębnego zrozumienia każdego szczegółu.

Stąd dołożono starań, by w przygotowywanych zeszytach wszystko było przedstawione jak najprościej choć możliwie wyczerpująco. Starano się przede wszystkim trafiać do intuicji przyszłego inżyniera. Do kursu przedmiotu włączono tylko to co niezbędne i poprowadzono go tak, by był możliwie jak najbardziej przystępny. Najpierw buduje się w nim fundamenty, potem (powoli) wprowadza się coraz bardziej złożone konstrukcje. Stąd kurs zaczyna się od obwodów prądu stałego (modne obecnie traktowanie ich jako szczególnego przypadku obwodów prądu sinusoidalnie zmiennego uznano za ewidentnie niedydaktyczne - user unfriendly).

Wiedza z zakresu Elektrotechniki Teoretycznej musi mieć charakter „operacyjny”, musi obejmować umiejętność stosowania jej w praktyce. Do rozwiązywania problemów. Stąd w podręczniku jest wiele zadań: sztucznych problemów. Na ogół są one bardzo proste; ich rozwiązywanie nie wymaga jakiejś specjalnej pomysłowości, a jedynie „porządnej” znajomości odpowiednich działów Elektrotechniki Teoretycznej. Są tej znajomości testami.

Nieomal każde z tych zadań można rozwiązać praktycznie BEZ jakiejkolwiek wiedzy z zakresu Elektrotechniki Teoretycznej. Wystarczy umieć obsługiwać któryś z wyspecjalizowanych programów komputerowych (np. SPICE). Nie miałoby to jednak najmniejszego sensu. Rozwiązywanie zadań jest ŚRODKIEM a nie CELEM. Chodzi o to, by uczący się operował przyswajanymi pojęciami, by samodzielnie odkrywał istniejące pomiędzy nimi zależności, by wyrabiał sobie ich intuicję. Tego nie daje się zrobić inaczej niż poprzez rozwiązywanie prostych problemów „na piechotę”. Co prawda podróżując samochodem więcej można zobaczyć w krótszym czasie, jednak gdy się chce jakąś okolicę poznać dokładnie lepiej przemierzyć ją pieszo. Lub na rowerze. Podobnie z zadaniami. Jedyną pomocą przy ich rozwiązywaniu powinien być kalkulator, ewentualnie komputerowy program matematyczny (taki jak np. MathCAD). I nawet one nie zawsze. Inżynier powinien choćby rozumieć istotę obliczeń dokonywanych przez ten kalkulator (czy program komputerowy). By tak było, mniej pracochłonne z tych obliczeń powinno się przeprowadzać „ręcznie”.

Zupełnie inną sprawą jest nauka obsługi zaprojektowanych dla Elektrotechniki komputerowych programów narzędziowych. Trudno sobie wyobrazić dzisiejszego inżyniera elektryka, który nie umiałby tego robić. Na pewno będzie mu to potrzebne w przyszłej pracy zawodowej. Na początek musi się jednak nauczyć Elektrotechniki Teoretycznej. To najważniejsze. Dlatego też w WSM Gdynia zastosowanie komputerowych programów narzędziowych w Elektrotechnice zostało przesunięte na studia magisterskie.

Zeszyty „Elektrotechnika teoretyczna” są przeznaczone bezpośrednio dla studentów Studium Zaocznego WSM specjalności Elektroautomatyka i Elektroautomatyka Okrętowa, jako pomoc do samodzielnego studiowania. Będą one zapewne przydatne również dla studentów Studium Dziennego tych specjalności.

W przyszłości (niedalekiej) planowane jest wydanie ich w postaci skryptu (zapewne także w wersji multimedialnej). Autor (niżej podpisany) liczy na pomoc ze strony użytkowników. Uwagi (zwłaszcza krytyczne!) są mile widziane.

Tadeusz St. Piotrowski

([e-mail])

---