Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Electrical Engineering and Electronics
Course of study:
2019/2020
Code:
RAIR-1-206-n
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Automatics and Robotics
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Part-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż, prof. AGH Wszołek Wiesław (wwszolek@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 ma świadomość odpowiedzialności za zadania realizowane indywidualnie lub w ramach pracy zespołowej AIR1A_K02 Report,
Execution of laboratory classes,
Involvement in teamwork,
Completion of laboratory classes
Skills: he can
M_U001 potrafi planować i przeprowadzać proste eksperymenty pomiarowe w układach elektrycznych i elektronicznych AIR1A_U07 Report,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_U002 potrafi wykorzystać wiedzę z zakresu elektrotechniki konieczną do opisu matematycznego i specyfikacji wybranych elementów i układów elektrycznych oraz elektronicznych AIR1A_U09 Report,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 ma wiedzę niezbędną do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych w elektrotechnice i elektronice AIR1A_W02 Report,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_W002 ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat liniowych obwodów elektrycznych oraz zasad działania maszyn elektrycznych AIR1A_W08 Participation in a discussion,
Report,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_W003 ma podstawową wiedzę w zakresie struktury, działania oraz wykorzystania analogowych i cyfrowych elementów i układów elektronicznych oraz energoelektronicznych. AIR1A_W08 Report,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_W004 ma uporządkowaną wiedzę z zakresu podstaw metrologii wielkości elektrycznych AIR1A_W08, AIR1A_W07 Report,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
22 14 0 8 0 0 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 ma świadomość odpowiedzialności za zadania realizowane indywidualnie lub w ramach pracy zespołowej - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 potrafi planować i przeprowadzać proste eksperymenty pomiarowe w układach elektrycznych i elektronicznych + - + - - - - - - - -
M_U002 potrafi wykorzystać wiedzę z zakresu elektrotechniki konieczną do opisu matematycznego i specyfikacji wybranych elementów i układów elektrycznych oraz elektronicznych + - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 ma wiedzę niezbędną do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych w elektrotechnice i elektronice + - + - - - - - - - -
M_W002 ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat liniowych obwodów elektrycznych oraz zasad działania maszyn elektrycznych + - + - - - - - - - -
M_W003 ma podstawową wiedzę w zakresie struktury, działania oraz wykorzystania analogowych i cyfrowych elementów i układów elektronicznych oraz energoelektronicznych. + - + - - - - - - - -
M_W004 ma uporządkowaną wiedzę z zakresu podstaw metrologii wielkości elektrycznych + - + - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 58 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 22 h
Preparation for classes 10 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 16 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Module content
Lectures (14h):
  1. Elektrostatyka, pola quasi stacjonarne, obwody prądu stałego.

    Pole skalarne i wektorowe. Rodzaje i oddziaływanie ładunków. Prawo Coulomba. Pole elektryczne. Praca w polu. Potencjał, napięcie. Kondensator, pojemność. Energia pola kondensatora.
    Prąd elektryczny. Obwód elektryczny. Rezystancja i konduktancja. Prawo Ohma. Moc i praca w polu elektrycznym. Prawa Kirchoffa. Układy rezystancji. Źródła energii elektrycznej. Rozwiązywanie obwodów elektrycznych.

  2. Pole magnetyczne, indukcja elektromagnetyczna, stany nieustalone.

    Źródła i linie sił pola magnetycznego. Siła Lorentza. Indukcja magnetyczna. Strumień. Napięcie magnetyczne. Przepływ. Opór i przewodność magnetyczna. Ferromagnetyki.
    Zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Prawo Faraday’a. Reguła Lenza. Prawo Laplace’a. Zasada działania silników i generatorów elektrycznych. Indukcyjność własna i wzajemna, sprzężenia magnetyczne. Zasada działania transformatorów. Energia pola magnetycznego w cewce.
    Związki napięciowo-prądowe dla elementów RLC obwodu. Przebiegi nieustalone w układach RL, RC oraz RLC. Stała czasowa obwodu elektrycznego.

  3. Obwody prądu przemiennego jedno- i trójfazowego.

    Klasyfikacja funkcji czasu. Przebiegi sinusoidalne; amplituda, częstotliwość, faza początkowa, przesunięcie fazowe. Wartość średnia i średnia sprostowana. Wartość skuteczna. Wytwarzanie napięć sinusoidalnych. Związki prądowo-napięciowe na elementach R, L, C. Zagadnienie mocy. Prawo Joule’a. Moc chwilowa, moc czynna, bierna, pozorna, związki między mocami.
    Układy wielofazowe. Układy trójfazowe, symetryczna gwiazda i trójkąt. Wielkości fazowe i liniowe. Przewód zerowy. Moc czynna – pomiar w układach symetrycznych i niesymetrycznych w sieci 3- i 4-przewodowej. Pomiar mocy biernej.

  4. Elektronika – wiadomości wstępne, diody, tranzystory, układy scalone.

    Elementy lampowe: dioda, trioda, lampa oscyloskopowa. Materiały półprzewodnikowe z domieszkami typu n i p. Złącze p-n. Diody prostownicze i Zenera. Tyrystory.
    Tranzystory bipolarne npn i pnp i ich polaryzacja. Konfiguracja pracy – układy WE, WC, WB. Tranzystor npn w układzie WE, ch-ki wejściowa i wyjściowa. Jednostopniowy wzmacniacz napięciowy w układzie otwartym WE. Wzmacniacz różnicowy. Tranzystory polowe.
    Układy scalone. Budowa i zasada działania wzmacniacza operacyjnego. Wzmocnienie w układzie zamkniętym. Sumator. Integrator. Układ różniczkujący.

  5. Elementy optoelektroniczne, układy logiczne.

    Fotorezystory. Fotodiody. Fototranzystory. Diody elektroluminescencyjne. Transoptory. Wskaźniki optyczne, diody elektroluminescencyjne, ciekłe kryształy. Podstawowe funkcje logiczne. Symbole bramek. Realizacja podstawowych funkcji logicznych przy pomocy bramek NAND lub NOR.

Laboratory classes (8h):
  1. Wprowadzenie, sprawy formalne.

    Szkolenie BHP, podział na grupy, omówienie ćwiczeń.

  2. Obwody prądu stałego.

    Pomiar prądu bezpośredni i pośredni. Pomiar napięcia bezpośredni i pośredni. Układy techniczne z poprawnym prądem i napięciem. Pomiar techniczny rezystancji i mocy. Pomiar rezystancji laboratoryjny.

  3. Obwody prądu przemiennego jednofazowego i trójfazowego.

    Pomiar wartości skutecznej napięcia i prądu, oraz pomiar mocy czynnej dla obciążenia R, RL, RC, RLC. Wyznaczanie impedancji, współczynnika mocy. Pomiar wartości średniej półokresowej oraz maksymalnej napięcia.
    Pomiar wartości fazowych i przewodowych napięć w układzie trójfazowym. Pomiar mocy czynnej w sieci trój- i czteroprzewodowej.

  4. Charakterystyki elementów elektronicznych, układy elektroniczne. (2 godz)

    Wyznaczanie charakterystyk prądowo-napięciowych I(U) diody prostowniczej (germanowa i krzemowa) oraz stabilizującej (Zenera). Charakterystyki I(U) tyrystora dla różnych stopni wysterowania. Rodzina charakterystyk wyjściowych tranzystora w układzie WE. Wzmacniacz operacyjny, sumator, układ całkujący.

  5. Zaliczenie zajęć
Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Method of calculating the final grade:

1. Ocena z laboratorium jest średnią ocen ćwiczeń laboratoryjnych.
2. Ocena końcowa jest pozytywna, gdy pozytywna jest ocena z laboratorium.
3. Ocena końcowa może uwzględniać aktywność studentów w zajęciach.
4. Oceny są zgodne z obowiązującą skalą ocen.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość podstaw matematyki, fizyki.

Recommended literature and teaching resources:

1. E.Koziej, B.Sochoń: Elektrotechnika i Elektronika
2. F.Przeździecki: Elektrotechnika i Elektronika
3. T.Masewicz: Radiotechnika dla praktyków
4. Kulka Z., Nadachowski M.: Liniowe układy scalone i ich zastosowanie
5. J. Rydzewski: Oscyloskop elektroniczny
6. Tietze U., Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe. z niem. przeł. Adam Błaszkowski.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None