Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Elektrotechnika i teoria obwodów
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RIAK-1-206-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Akustyczna
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż, prof. AGH Wszołek Wiesław (wwszolek@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Celem przedmiotu jest przekazanie wiedzy i umiejętności w zakresie elementów obwodów
elektrycznych, obwodów prądu stałego i sinusoidalnie zmiennego w stanie ustalonym i w stanie nieustalonym, obwodów rezonansowych oraz obwodów elektrycznych z wymuszeniami okresowymi. w stanie ustalonym.
Przekazanie wiedzy i umiejętności w zakresie obwodów trójfazowych, czwórników oraz obwodów nieliniowych.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat liniowych obwodów elektrycznych, ich elementów dwukońcówkowych i czterokońcówkowych oraz podstawowych własności obwodów IAK1A_W14 Kolokwium
M_W002 posiada wiedzę teoretyczną na temat metod matematycznych przydatnych w analizie obwodów elektrycznych prądu stałego i sinusoidalnie zmiennego (metoda symboliczna), okresowo zmiennego niesinusoidalnego oraz w stanach nieustalonych w dziedzinie czasu oraz w dziedzinie zmiennej zespolonej (rachunek operatorowy) IAK1A_W14 Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 zna i rozumie podstawowe metody opisu i analizy obwodu elektrycznego, potrafi budować modele obwodowe dla prostych układów i urządzeń elektrycznych, potrafi wybrać właściwą metodę analizy obwodu i uzasadnić ten wybór IAK1A_U04, IAK1A_U07 Kolokwium
M_U002 potrafi obliczyć rozwiązania obwodów w stanach ustalonych: stałoprądowym, sinusoidalnie zmiennym, potrafi obliczać przebiegi nieustalone, potrafi obliczyć prądy, napięcia i moce w układach trójfazowych symetrycznych i niesymetrycznych; IAK1A_U04, IAK1A_U07 Kolokwium
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
48 20 28 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat liniowych obwodów elektrycznych, ich elementów dwukońcówkowych i czterokońcówkowych oraz podstawowych własności obwodów + - - - - - - - - - -
M_W002 posiada wiedzę teoretyczną na temat metod matematycznych przydatnych w analizie obwodów elektrycznych prądu stałego i sinusoidalnie zmiennego (metoda symboliczna), okresowo zmiennego niesinusoidalnego oraz w stanach nieustalonych w dziedzinie czasu oraz w dziedzinie zmiennej zespolonej (rachunek operatorowy) + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 zna i rozumie podstawowe metody opisu i analizy obwodu elektrycznego, potrafi budować modele obwodowe dla prostych układów i urządzeń elektrycznych, potrafi wybrać właściwą metodę analizy obwodu i uzasadnić ten wybór - + - - - - - - - - -
M_U002 potrafi obliczyć rozwiązania obwodów w stanach ustalonych: stałoprądowym, sinusoidalnie zmiennym, potrafi obliczać przebiegi nieustalone, potrafi obliczyć prądy, napięcia i moce w układach trójfazowych symetrycznych i niesymetrycznych; - + - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 108 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 48 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 30 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (20h):

1. Definicja obwodu elektrycznego, elementy obwodu dwu i wielokońcówkowe oraz liniowe zależności prądowo napięciowe. Równania obwodu, prawa Kirchhoffa, wybór zmiennych. Moc i energia elementów R,L,C. Topologia (struktura obwodu).
2. Analiza obwodu w stanach ustalonych: obwody prądu stałego i sinusoidalnego. Metody analizy: rezystancji (impedancji) zastępczej, prądów oczkowych, napięć węzłowych. Macierze strukturalne. Własności obwodów liniowych: zasada superpozycji, twierdzenie o źródle zastępczym, twierdzenie o kompensacji, zasada wzajemności, równoważne przenoszenie źródeł.
3. Obwody prądu sinusoidalnego, wartości skuteczne zespolone prądu i napięcia, impedancja i admitancja zespolona. Wykresy wektorowe. Moc prądu sinusoidalnego: chwilowa, czynna, bierna, pozorna, współczynnik mocy, poprawianie współczynnika mocy (kompensacja mocy biernej). Rzeczywiste elementy obwodu – schematy zastępcze i wyznaczanie ich parametrów. Zjawisko rezonansu, rezonans napięć i prądów. Obwody z indukcyjnością wzajemną, transformatory.
4. Układy trójfazowe 3 i 4 – przewodowe, symetryczne i niesymetryczne. Obliczanie napięć i prądów w obwodach 3-fazowych, wykresy wektorowe. Moc obwodu 3-fazowego, pomiar mocy w układach trójfazowych, wyznaczanie kolejności faz.
5. Stany nieustalone w obwodach elektrycznych. Równanie różniczkowe obwodu pierwszego i drugiego rzędu, stała czasowa, częstotliwość własna. Stan ustalony i nieustalony obwodu. Przekształcenie Laplace’a, rachunek operatorowy (własności przekształcenia – twierdzenia), impedancja i admitancja operatorowa (zmiennej zespolonej), elementy obwodu w dziedzinie zmiennej zespolonej.
6. Obwody prądu okresowo-zmiennego (niesinusoidalnego) – przebiegi odkształcone, wyższe harmoniczne, wartość skuteczna przebiegu odkształconego, moce: czynna, bierna, pozorna i odkształcenia.
7. Czwórniki i filtry reaktancyjne. Źródła sterowane.

Ćwiczenia audytoryjne (28h):

1. Wprowadzenie, podstawowe zagadnienia z zakresu Teorii Obwodów, obliczanie elementów zastępczych obwodu, obwody z jednym źródłem.
2. Metody obliczania obwodów elektrycznych, metoda klasyczna, superpozycji.
3. Metody cd. metoda prądów oczkowych, napięć węzłowych.
4. Metody cd. twierdzenie o źródle zastępczym
5. Obwody prądu sinusoidalnie zminnego.
6. Metoda operatorowa obliczania obwodów z wymuszeniem sinudoidalnie zmiennym.
7. Moce w obwodach z wymuszeniem sinudoidalnie zmiennym.
8. Rezonans prądów i napięć w obwodach z wymuszeniem sinudoidalnie zmiennym.
9. Sprzężenia magnetyczne w obwodach z wymuszeniem sinudoidalnie zmiennym.
10.Obwody prądów trójfazowych z odbiornikami symetrycznymi.
11.Obwody prądów trójfazowych z odbiornikami niesymetrycznymi.
12. Czwórniki, wzmacniacze operacyjne.
13. Stany nieustalone.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i kieruje dyskusją z grupą dotyczącą danego problemu.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunkiem zaliczenia przedmiotu (ocena końcowa) jest uzyskanie pozytywnej oceny z ćwiczeń audytoryjnych i testu zaliczeniowego z wykładu.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena ćwiczeń audytoryjnych wystawiana jest na podstawie sprawdzianów pisemnych, a także oceniana jest umiejętność rozwiązywania problemów omawianych na wykładach i podczas ćwiczeń audytoryjnych.
Ocena końcowa to suma arytmetyczna ważona z wszystkich uzyskanych ocen

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

Wszelkie dodatkowe zaliczenia i uzupełnianie wiedzy (powód nieobecność) odbywane będą poza terminem przewidzianym na zajęciach

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Literatura podstawowa.
1. S. Bolkowski: Teoria obwodów elektrycznych. Wydanie czwarte WNT Warszawa 1995, 1998.
2. J. Osiowski, J. Szabatin: Podstawy teorii obwodów t.I – III, WNT Warszawa 1993, 1993, 1995, 1998.
3. S. Bolkowski i inni: Teoria obwodów elektrycznych: zadania, WNT Warszawa 1998.
4. J. Szabatin i E. Śliwa (redakcja): Zbiór zadań z teorii obwodów – cz. I i II, Wydawnictwo Polit. Warszawskiej, Warszawa 1997.

Literatura pomocnicza
1. Vademecum Elektryka. Poradnik dla Inżynierów, Techników i Studentów, Wyd. COSiW, Warszawa, 2003.
2. Z. Majerowska: Elektrotechnika Ogólna w Zadaniach, PWN Warszawa 1999.
3. S. Mitkowski:Nieliniowe obwody elektryczne, Uczelniane Wyd. Naukowo – Dydaktyczne AGH, Kraków 1999.
4. S. Osowski: Komputerowe metody analizy i optymalizacji obwodów elektrycznych. WPW Warszawa 1993.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak