Specjalność: Informatyka stosowana
Nazwa przedmiotu: Elektrotechnika i elektronika; B3
Wykład; 30 godz. studia dzienne i 2 godz. x 10 zjazdów studia zaoczne
Prowadzący: Prof. .dr hab. inż. Stanisław Przerembel, dr inż. Maciej Cygan
Tematyka wykładów:
Podstawowe wielkości elektryczne: prąd, napięcie, moc i praca. Prawa: Ohma, Kirchhoffa i Joule'a. Obwód elektryczny nie rozgałęziony. Idealne i rzeczywiste źródło napięcia, stany: jałowy, obciążenia, zwarcia i dopasowania odbiornika. Źródło prądu, łączenie źródeł.
Metody rozwiązywania obwodów elektrycznych rozgałęzionych: praw Kirchhoffa i oczkowa. Twierdzenie Thevenina i Nortona. Elementy nieliniowe i ich charakterystyki. Rezystancja statyczna i dynamiczna. Rozwiązywanie obwodów nieliniowych.
Pole elektryczne: strumień indukcja, natężenie, przenikalność elektryczna. Pojemność, kondensatory i układy połączeń. Przebiegi łączeniowe w obwodzie z kondensatorem. Energia pola elektrycznego.
Pole magnetyczne: strumień, indukcja, napięcie, przenikalność magnetyczna. Ciała dia-, para- 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.
Obwody prądu przemiennego. Klasyfikacja przebiegów prądu, wartość średnia i skuteczna, przesunięcie fazowe. Elementy idealne RLC w obwodzie prądu sinusoidalnego. Szeregowe i równoległe połączenie elementów RLC. Wykresy wektorowe. Rezonans napięć i prądów. Moc prądu przemiennego. Współczynnik mocy. Analiza obwodów metodą liczb zespolonych.
Czwórniki: ogólne równania, stan jałowy i zwarcia, impedancja falowa, współczynnik przenoszenia. Obwody sprzężone magnetycznie, połączenie szeregowe i równoległe cewek. Transformator bezrdzeniowy. Cewka z rdzeniem ferromagnetycznym - dławik. Transformator, stan: jałowy, obciążenia i zwarcia pomiarowego, sprawność.
Elektroniczne elementy półprzewodnikowe: diody, tranzystory, tyrystory, układy scalone i ich charakterystyki. Tranzystor - zasada działania. Tranzystor - czwórnik i jego parametry.
Wzmacniacze elektroniczne. Ogólna charakterystyka: podział, schemat blokowy, współczynniki wzmocnienia napięciowego, prądowego, mocy, klasy pracy, sprawność, dopasowanie do obciążenia. Charakterystyka przenoszenia, charakterystyki częstotliwościowe, sprzężenie zwrotne. Wzmacniacze napięciowe, mocy, wielostopniowe i operacyjne.
Generatory. Warunki generacji drgań. Generatory LC, RC, sygnałów niesinusoidalnych. Generatory funkcji. Modulacja i demodulacja amplitudy i częstotliwości.
Układy impulsowe. Przerzutnik. Układy cyfrowe, podstawowe elementy logiczne: suma iloczyn negacja. Realizacja funkcji logicznych. Rodzaje i właściwości bramek, przerzutniki i liczniki, pamięci półprzewodnikowe. Systemy mikrokomputerowe. Przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe.
Układy zasilające: prostowniki, filtry, stabilizatory napięcia. Przykłady zastosowania układów elektronicznych.
Pomiary wielkości elektrycznych. Podstawowe pojęcia: błąd, klasa miernika. Przyrządy pomiarowe: magnetoelektryczne, elektromagnetyczne, elektrodynamiczne, liczniki i rejestratory. Metody pomiarowe: techniczna, mostkowa i porównawcza. Pomiary: prądu, napięcia, rezystancji, indukcyjności, pojemności, mocy i energii.
Podstawy działania maszyn elektrycznych. Maszyny prądu stałego: zasada działania, budowa, oddziaływanie twornika, komutacja i podstawowe zależności. Charakterystyki prądnic i silników. Maszyna synchroniczna. Silnik asynchroniczny. Straty energii i sprawność maszyn.
Wytwarzanie, przesyłanie i rozdział energii. System elektroenergetyczny, elementy, wymagania ogólne i środowiskowe. Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Ochrona przed porażeniem: oddziaływanie prądu na organizm ludzki, układy sieciowe w ochronie przed porażeniem, ochrona przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim, zasada działania wyłącznika ochronnego różnicowoprądowego.