Popis předmětu - B4B17EAM
Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
Výsledek studentské ankety předmětu je zde: A4B17EAM
| B4B17EAM | Elektřina a magnetismus | ||
|---|---|---|---|
| Role: | PZ, PO | Rozsah výuky: | 2P+2C |
| Katedra: | 13117 | Jazyk výuky: | CS |
| Garanti: | Škvor Z. | Zakončení: | Z,ZK |
| Přednášející: | Hazdra P., Škvor Z. | Kreditů: | 6 |
| Cvičící: | Hazdra P., Kraček J., Škvor Z. | Semestr: | Z |
Anotace:
Předmět seznamuje se základy elektrotechniky, elektromagnetického pole a jednoduchých aktivních/pasivních elektronických obvodů. Nahlédneme i do oblasti optiky, akustiky a antén. Důraz je kladen na fyzikální pochopení podstaty jevů. Při výuce nejen píšeme na tabuli, ale ukazujeme i počítačové simulace a provádíme drobné experimenty.Výsledek studentské ankety předmětu je zde: A4B17EAM
Cíle studia:
Získání základních znalostí a představy o fyzikální podstatě elektroniky a elektrotechniky. Orientace v parametrech základních součástek a schematech.Osnovy přednášek:
Přednášky a cvičení se nerozlišují. Výpočet příkladů, teorie, simulace a praktické ukázky na sebe volně navazují. Tematické osnovy jednotlivých týdnů| 1. | Matematické základy: skalární a vektorová pole, diferenciální operátory, křivkové a plošné integrály a jejich využití. Maxwellovy rovnice, veličiny pole, elektrostatika - pojem náboj a jeho hustota, Coulombův zákon. | |
| 2. | Superpozice elementárních nábojů, elektrické pole od jednoduchých nábojových rozložení, potenciál a napětí. Elektrické pole v dielektrikách - permitivita. | |
| 3. | Řešení elektrostatických polí pomocí Gaussovy věty, výpočet kapacity, (super)kapacitory, elektrická pevnost dielektrika. | |
| 4. | Metoda zrcadlení v elstat. poli, energie a síly. Elektrický proud, proudová hustota, měrná vodivost, odpor vodiče, Ohmův zákon, rezistor, výkon ztracený na teplo. | |
| 5. | Přechodové a krokové napětí, svod koaxiálního kabelu. Stacionární magnetické pole, Ampérův zákon celkového proudu, magnetické pole v koaxiálním kabelu, superpozice magnetického pole proudových vláken. | |
| 6. | Biot-Savartův zákon, mag. pole na ose tenkého závitu a od cívky, princip magnetické rezonance, vnitřní a vnější indukčnost, induktory, síly v magnetickém poli. | |
| 7. | Magnetické pole v látkách - permeabilita, permanentní magnety, magnetické obvody, transformátory. Faradayův indukční zákon, indukované napětí, vířivé proudy. | |
| 8. | Stejnosměrné elektrické obvody, Kirchhoffovy zákony, zdroj napětí a proudu, vnitřní odpor zdroje, superpozice, přenos výkonu v DC obvodech. | |
| 9. | Střídavé obvody, reaktance L,C, časová a fázorová reprezentace, střední a efektivní hodnota, činný a jalový výkon v AC obvodech. Decibely, RLC rezonanční obvody, činitel jakosti. | |
| 10. | Analogové a digitální modulace (AM, FM, SSB, PSK, PWM, FSK, QAM). Fourierova transformace, spektra vybraných signálů a modulací. | |
| 11. | Základní elektrotechnické součástky: dioda (zenerova, LED, LD, Shottky), VA charakteristika, BJT a FET tranzistor, princip a základní parametry, operační zesilovač, jednoduché logické obvody. | |
| 12. | Ukázky vybraných typických zapojení - filtry (horní/dolní/pásmová propust), zesilovače ve třídě A,B,C, spínaný zdroj… | |
| 13. | Elektromagnetická vlna, stojaté a postupné vlnění, polarizace vlnění, poměr stojatých vln. Základní parametry a ukázky antén - impedance, směrový diagram, zisk, typy antén. Antény pro různá kmitočtová pásma, občanské radiostanice, PMR, radioamatérské vysílání. Výkonová bilance (Friisova přenosová rovnice), plánování spoje. | |
| 14. | Účinky elektromagnetického pole na člověka, rušivé vyzařování, elmag. kompatibilita, nositelná elektronika… |
Osnovy cvičení:
Literatura:
| [1] | Hayt, Jr., W. H., Buck, J. A.: Engineering Electromagnetics, 8th ed., McGraw-Hill, New York, 2012. | |
| [2] | Notaros, B. M.: Electromagnetics, Prentice Hall, New Jersey, 2011. | |
| [3] | Novotný, K.: Teorie elmag. pole I., Skriptum, Nakladatelství ČVUT, Praha, 1998. | |
| [4] | Collin, R. E.: Field Theory of Guided Waves, 2nd ed., IEEE Press, New York, 1991. | |
| [5] | Coufalová, B., Havlíček, V., Mikulec, M., Novotný, K.: Teorie elmag. pole I. Příklady, Skriptum, Nakladatelství ČVUT Praha, 1999. | |
| [6] | Sadiku, M. N. O.: Elements of Electromagnetics, Saunders College Publishing, London, 1994. | |
| [7] | Havlíček, V., Pokorný, M., Zemánek, I.: Elektrické obvody 1, Nakladatelství ČVUT, Praha, 2005. | |
| [8] | Havlíček, V., Zemánek, I.: Elektrické obvody 2, Nakladatelství ČVUT, Praha, 2008. |
Požadavky:
http://elmag.orgPoznámka:
| Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6c |
Klíčová slova:
elektromagnetismus, elektromagnetické pole, lineární obvodyPředmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Plán | Obor | Role | Dop. semestr |
| BPOI2_2018 | Internet věcí | PZ | 3 |
| BPOI2_2016 | Internet věcí | PO | 3 |
| Stránka vytvořena 14.9.2024 17:50:41, semestry: Z/2024-5, Z/2025-6, Z,L/2023-4, L/2024-5, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |