Popis předmětu - AD1B31EOS
Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
AD1B31EOS |
Elektrické obvody |
Role: | |
Rozsah výuky: | 21KP+6KS |
Katedra: | 13131 |
Jazyk výuky: | CS |
Garanti: | |
Zakončení: | Z,ZK |
Přednášející: | |
Kreditů: | 6 |
Cvičící: | |
Semestr: | L |
Webová stránka:
http://ocw.cvut.cz/moodle/course/category.php?id=2&perpage=40&page=1
Anotace:
Předmět popisuje základní metody analýzy elektrických obvodů. Má za úkol sjednotit rozdílnou úroveň znalostí studentů z různých typů škol a vytvořit základ pro navazující odborné předměty. Student by měl získat představu o rozdílu mezi skutečným obvodem a jeho modelem, znát chování ideálních obvodových prvků ve stacionárním a v harmonickém ustáleném stavu i během přechodných dějů vyvolaných změnami v obvodu. Nabyté vědomosti by, kromě jiného, měly sloužit také pro kritické posouzení výsledků analýzy a simulace elektrických obvodů pomocí softwarových prostředků.
Výsledek studentské ankety předmětu je zde:
AD1B31EOS
Výsledek studentské ankety předmětu je zde:
A1B31EOS
Osnovy přednášek:
1. | | Elektrické zařízení a jeho obvodový model. Obvodové veličiny (napětí, proud, výkon), charakteristické hodnoty. Základní pasivní a aktivní ideální obvodové prvky, Ohmův zákon. |
2. | | Základní zákony a teorémy (Kirchhoffovy zákony, Théveninův a Nortonův teorém, princip superpozice), příklady použití (ekvivalence obvodových prvků, dělič napětí a dělič proudu, reálné zdroje). |
3. | | Postupy a metody analýzy elektrických obvodů. Elementární metody analýzy lin. odporových obvodů. Obvody s jedním a s více nezávislými zdroji. |
4. | | Výkon a výkonové přizpůsobení v odporových obvodech. Provozní stavy elektrických obvodů (přechodný děj, ustálený stav). Stacionární ustálený stav (SUS), model obvodu pro SUS. |
5. | | Obecné metody analýzy odporových obvodů - obvodové rovnice (topologie obvodu, metoda smyčkových proudů, metoda uzlových napětí). |
6. | | Harmonický ustálený stav (HUS), vyjádření harm. průběhů pomocí fázorů, popis pasivních prvků (impedance, admitance). Elementární a obecné metody analýzy. |
7. | | Fázorové diagramy. Výkon a výkonové přizpůsobení v HUS. Rezonance, rezonanční obvody. |
8. | | Trojfázové soustavy, trojfázové obvody v HUS. Výkony, fázorové diagramy. |
9. | | Kmitočtová závislost obvodových funkcí (impedance, admitance, přenos). Frekvenční charakteristiky obvodů, grafické znázornění a aproximace. |
10. | | Obvodové rovnice v časové oblasti pro lin. obvody s akumulačními prvky. Přechodné děje 1. řádu v obvodech se stejnosměrným buzením. |
11. | | Přechodné děje 2. řádu (aperiodická odezva, tlumené kmity) v základních RLC obvodech. Přechodné děje v obvodech s harmonickým buzením. |
12. | | Použití Laplaceovy transformace pro řešení obvodů - analýza přech. dějů v operátorové oblasti. Buzení jednorázovými impulzy, impulzní a přechodová charakteristika. |
13. | | Souvislost popisu a chování obvodů v časové a frekvenční oblasti. Obvody buzené periodickými neharm. napětími a proudy (PNUS), Fouriérovy řady. |
14. | | Shrnutí znalostí a porovnání metod analýzy elektrických obvodů. Některé další problémy obvodové analýzy. |
Osnovy cvičení:
1. | | Úvod. Elektrický obvod, elektrické napětí a proud, zdroje a spotřebiče elektrické energie, fyzikální analogie elektrického obvodu. [S] |
2. | | Obvodové veličiny a jejich charakteristické hodnoty. Pasivní a aktivní obvodové prvky, Ohmův zákon, elektrický obvod. [S] |
3. | | Kirchhoffovy zákony. Sériové a paralelní řazení rezistorů (společný proud resp. společné napětí), nezatížené děliče napětí a proudu. Řazení ideálních zdrojů napětí a proudu. [S] |
4. | | Théveninův a Nortonův teorém, záměna zdrojů, zatížené děliče napětí a proudu. Princip superpozice. Řešení odporových obvodů pomocí elementárních metod. [S] |
5. | | Sériové a paralelní řazení reálných zdrojů napětí a proudu. Výkon spotřebovávaný rezistorem, výkon dodávaný zdrojem, výkonové přizpůsobení. [S/P] |
6. | | Metoda uzlových napětí, metoda smyčkových proudů. Vstupní a výstupní odpor obvodu (pro obvody bez i s řízenými zdroji). [S/P] |
7. | | Fázory harmonických veličin, impedance a admitance pasivních prvků v HUS. Elementární metody řešení obvodů v HUS. [S/P] |
8. | | Fázorové diagramy. Obvodové rovnice v HUS. Výkony v HUS (činný, jalový a zdánlivý výkon, účiník), výkonové přizpůsobení, rezonance. [S/P] |
9. | | Rezonance, rezonanční obvody. Trojfázové obvody, výkony, fázorové diagramy. [S] |
10. | | Frekvenční charakteristiky jednoduchých RC a RL článků (integrační, derivační), asymptotická aproximace. Frekvenční charakteristiky složitějších obvodů. [S/P] |
11. | | Vztah napětí a proudu na akumulačních prvcích (kapacitor, induktor). Přechodné děje 1. řádu v obvodech se stejnosměrnými zdroji. [S/P] |
12. | | Přechodné děje 1. řádu s harmonickými zdroji. Přechodné děje 2. řádu v RLC obvodech se stejnosměrnými zdroji (aperiodická odezva, tlumené kmity). [S/P] |
13. | | Řešení obvodů pomocí Laplaceovy transformace, přechodné děje, impulzní buzení, impulzní a přechodová charakteristika. [S/P] |
14. | | Rezerva, opakování, zápočet. [S] |
Literatura:
1. | | Havlíček V., Pokorný M., Zemánek I.: Elektrické obvody 1, 1. vyd., Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2005, ISBN 80-01-03299-X |
2. | | Havlíček V., Zemánek I.: Elektrické obvody 2, 1 vyd., Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2008, ISBN 978-80-01-03971-7. |
3. | | Čmejla R., Havlíček V.,Zemánek I.: Základy teorie obvodů 1 - cvičení, Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2009, ISBN 978-80-01-04446-9. |
4. | | Čmejla R., Havlíček V.,Zemánek I.: Základy teorie obvodů 2 - cvičení, Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2007, ISBN 978-80-01-03690-7. |
5. | | On-line materiály na výukovém portálu Moodle <http://ocw.cvut.cz/moodle> v sekci "Elektrotechnika", předmět "A1B31EOS - Elektrické obvody" (klíč pro zápis do kurzu sdělí na požádání přednášející) |
Nepovinná literatura pro rozšíření znalostí:
6. | | Irwin, J. D., Nelms R. M.: Basic engineering circuit analysis: / 9th ed., Wiley, 2008, ISBN 0470128690. |
7. | | Floyd T. L.: Principles of Electric Circuits, Conventional Current Version, 8th ed., Pearsen Prentice Hall, ISBN 0-13-170179-7 |
8. | | Alexander Ch. K., Sadiku M., N. O.: Fundamentals of Electric Circuits, 3rd ed., Mc Graw Hill, ISBN: 978-0-07-297718-9. |
Požadavky:
Poznámka:
Rozsah výuky v kombinované formě studia: 21p+6s |
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán |
Obor |
Role |
Dop. semestr |
Stránka vytvořena 14.5.2024 17:50:50, semestry: Z/2024-5, Z,L/2023-4, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |