Nazwa przedmiotu: Kierunek: Mechatronika Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy przedmiot podstawowy Rodzaj zajęć: Wykład, zajęcia laboratoryjne ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA Electrotechnics and Electronics Forma studiów: studia stacjonarne Poziom kwalifikacji: I stopnia Liczba godzin/tydzień: 2W, 2L Kod przedmiotu: B14 Rok: I Semestr: II Liczba punktów: 5 ECTS I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE C.1 Zapoznanie studentów z metodami i sposobami analizy wybranych obwodów elektrycznych prądu stałego i przemiennego. C.2 Zapoznanie studentów z podstawami teorii półprzewodników. C.3 Zapoznanie studentów w podstawowym zakresie z własnościami elementarnych znajdujących zastosowanie w technice i ich praktycznej realizacji. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Wiedza z zakresu fizyki na poziomie szkoły średniej. 2. Wiedza z zakresu analizy matematycznej z uwzględnieniem rachunku różniczkowego i operatorowego. 3. Umiejętność wykonywania działań matematycznych do rozwiązywania postawionych zadań. 4. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji. 5. Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie. 6. Umiejętności prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działań. EFEKTY KSZTAŁCENIA EK 1 rozumie zagadnienia z zakresu zna teorię obwodów elektrycznych oraz rodzaje i zastosowanie elementów. EK 2 zna podstawy działania elementów półprzewodnikowych. EK 3 posiada podstawowa wiedzę z zakresu działania elementarnych analogowych ze wzmacniaczami operacyjnymi. EK 4 potrafi przygotować sprawozdanie z przebiegu realizacji ćwiczeń oraz opracować wyniki pomiarów i oszacować błąd oraz niepewność pomiarów. 1/7
TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć WYKŁADY Liczba godzin W 1 - Podstawowe prawa obwodów elektrycznych. Podzespoły bierne i ich łączenie. 2 W 2 Elementy R, L, C. Analiza obwodów w stanie ustalonym przy wymuszeniu 2 skokowym. W 3 Elementy R, L, C. Analiza obwodów w stanie ustalonym przy wymuszeniu 2 harmonicznym W 4 Układy prądu przemiennego jedno i trójfazowego. Obwody ze sprzężeniami 2 magnetycznymi. W 5 Transmitancja operatorowa i charakterystyki częstotliwościowe obwodów 2 elektrycznych. W 6 Właściwości półprzewodników, złącze p-n, dioda półprzewodnikowa. Stabilizatory 2 napięcia. W 7 Zasilanie. Układy prostownikowe jednofazowe, jedno 2 i dwupołówkowe. W 8 Wzmacnianie - podstawowe pojęcia. Właściwości statyczne i dynamiczne 2 wzmacniaczy. Sprzężenie zwrotne. W 9 Tranzystor bipolarny, jako wzmacniacz napięciowy. 2 W 10 Podstawowe układy pracy wzmacniaczy operacyjnych: odwracający i 2 nieodwracający. W 11 Podstawowe układy pracy wzmacniaczy operacyjnych: układ różniczkujący i 2 całkujący. W 12 - Układy nieliniowe ze wzmacniaczami operacyjnymi (komparator i ogranicznik 2 napięcia) W 13 - Generatory przebiegów harmonicznych i prostokątnych. 2 W 14 - Układy cyfrowe liczniki i przerzutniki. 2 W 15 Przetworniki cyfrowo-analogowe i analogowo-cyfrowe. 2 Forma zajęć ZAJĘCIA LABORATORYJNE Liczba godzin L01- Wprowadzenie do zajęć laboratoryjnych, zasady BHP i zasady zaliczania przedmiotu. 2 Pomiary bezpośrednie wielkości elektrycznych. L02- Pomiary indukcyjności metodą pośrednią 2 L03- Wyznaczanie charakterystyki skokowej RLC 2 L04- Wyznaczanie charakterystyki częstotliwościowej RLC 2 L05- Wyznaczanie przekładni napięciowej i prądowej transformatora jednofazowego 2 L06 - Wzmacniacz operacyjny w układach pracy nieodwracający 2 i odwracający L07 - Badanie tranzystorowych - wzmacniacz tranzystorowy. Wyznaczanie 2 charakterystyk statycznych diody półprzewodnikowej. L08 - Wzmacniacz operacyjny w układach pracy nieodwracający 2 i odwracający L09 - Wzmacniacz operacyjny w układach pracy całkujący 2 i różniczkujący L10 - Generatory drgań harmonicznych i prostokątnych ze wzmacniaczami operacyjnymi. 2 L11 - Wzmacniacze operacyjne w układach nieliniowych - komparatory napięcia 2 i ograniczniki napięcia. L12 - Układy logiczne przerzutniki JK, T i D. Liczniki cyfrowe. 2 L13 - Układy logiczne przerzutniki JK, T i D. Liczniki cyfrowe. 2 L14 - Przetworniki A/D 2 L15 - Przetworniki D/A 2 2/7
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. Wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych. 2. Ćwiczenia laboratoryjne, opracowanie sprawozdań z realizacji przebiegu ćwiczeń. 3. Instrukcje do wykonania ćwiczeń laboratoryjnych. 4. - Przyrządy pomiarowe. 5. - Stanowiska do ćwiczeń laboratoryjnych. SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F1. Ocena przygotowania do zajęć laboratoryjnych. F2. Ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń. F3. Ocena sprawozdań z realizacji ćwiczeń objętych programem nauczania. F4. Ocena aktywności podczas zajęć. P1. Ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji uzyskanych wyników zajęć laboratoryjnych zaliczenie na ocenę 1. P2. Ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu zaliczenie na ocenę 2. OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym Konsultacje Zapoznanie się ze wskazaną literaturą Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych Wykonanie sprawozdań z przeprowadzonych zajęć laboratoryjnych (czas poza zajęciami laboratoryjnymi) Przygotowanie do zaliczenia (kolokwium) Suma LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym- zajęcia laboratoryjne Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności 30W 30L 60 godz. 5 godz. 125 godz. 5 ECTS 2.6 ECTS 2.4 ECTS 1 Warunkiem uzyskania zaliczenia jest zaliczenie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych i oddanie sprawozdań. 2 Warunkiem uzyskania zaliczenia jest zaliczenie zajęć laboratoryjnych (ocena końcowa) oraz zaliczenie na podstawie aktywności studentów na wykładach lub w postaci kolokwium. 3/7
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA 1.Baranowski J.:, Nosal Z.: Układy elektroniczne cz. I, Układy analogowe liniowe. WNT, Warszawa 1998. 2. Bolkowski S.: Elektrotechnika teoretyczna, T 1 i 2. Warszawa, WNT 1998. 3. Chua L.O., Lin P. M.: Komputerowa analiza. Warszawa,WNT 1981. 4. Nadachowski M., Kulka Z.: Analogowe układy scalone. WKŁ 1983. 5. Misiewicz R.: Maszyny elektryczne. Zagadnienia obliczeniowe z wykorzystaniem programu Mathcad. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2000. 6. Piątek Z., Kubit J., Pasko M.: Elektrotechnika ogólna cz. 3. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1999. 7. Pióro B., Pióro M.: Podstawy elektroniki cz. 1 i 2. WSiP. Warszawa 1999. 8. Nuhrmann D.: Elektronika łatwiejsza niż przypuszczasz - technika cyfrowa. WKŁ 1986. 9. Praca zbiorowa: Podstawy elektroniki. Laboratorium, skrypt P.Cz. 2002. 10. Szabatin J., Osowski J.: Podstawy teorii obwodów t. I, II i III. WNT, Warszawa 1996. 11. Tietze U., Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe. WNT Warszawa 1996. 12. Bolkowski S.: Elektrotechnika teoretyczna, T 1 i 2. Warszawa WNT 1998. PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL) 1. dr inż. Janusz Grzelka grzelka@imc.pcz.czest.pl 4/7
MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia EK 1 EK 2 EK 3 EK 4 Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) K_K01 K_K01 K_K01 K_K03 K_K05 Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne C1 W1-5; 1, 2 C2 W6-9 1, 2 C3 W7-15 1, 2 C1, C2, C3 L1-15 2, 3, 4, 5 Sposób oceny F1, F2, F4, P2 F1, F2, F4, P2 F1, F2, F4, P2 F1, F2, F3, F4, P1 5/7
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY Na ocenę 2 Na ocenę 3 Na ocenę 4 Na ocenę 5 EK 1, EK 2 Student opanował wiedzę z zakresu podstaw analogowych i cyfrowych. EK 3, EK 4 Student posiada umiejętności stosowania wiedzy w rozwiązywaniu zagadnień związanych z elektrotechniką. Potrafi analizować zasadę pracy obwodów elektrycznych oraz. Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu podstaw analogowych i cyfrowych. Student nie potrafi wyznaczyć parametrów obwodów elektrycznych i analizy zasady pracy nawet z pomocą prowadzącego. Student częściowo opanował wiedzę z zakresu podstaw analogowych i cyfrowych. Student nie potrafi wykorzystać zdobytej wiedzy, zadania wynikające z realizacji ćwiczeń laboratoryjne wykonuje z pomocą prowadzącego. Student opanował wiedzę z zakresu podstaw, potrafi wskazać właściwą metodę rozwiązania obwodów elektrycznych i. Student poprawnie wykorzystuje wiedzę oraz samodzielnie rozwiązuje problemy wynikające w trakcie realizacji ćwiczeń laboratoryjnych. Student bardzo dobrze opanował wiedzę z zakresu materiału objętego programem nauczania, samodzielnie zdobywa i poszerza wiedzę przy użyciu różnych źródeł. Student potrafi dokonać wyboru alternatywnych metod rozwiązania zagadnień objętych treścią zajęć, potrafi dokonać oceny oraz uzasadnić trafność przyjętych założeń. EK1, EK 3, EK 4 Student potrafi efektywnie prezentować i dyskutować wyniki własnych działań. Student nie wykonał zadań przedstawionych do samodzielnego rozwiązania ćwiczenia laboratoryjne. Student nie potrafi zaprezentować wyników swoich sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych. Student wykonał zadania z wykonanego ćwiczenia laboratoryjnego, ale nie potrafi dokonać interpretacji oraz analizy wyników własnych pomiarów. Student wykonał zadania z wykonanego ćwiczenia - laboratoryjnego, potrafi prezentować wyniki swojej pracy oraz dokonuje ich analizy. Student wykonał zadania z wykonanego ćwiczenia laboratoryjnego, potrafi w sposób zrozumiały prezentować, oraz dyskutować osiągnięte wyniki. Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia odpowiadające ocenie wyższej. Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia odpowiadające ocenie wyższej. 6/7
III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE 1. Wszelkie informacje dla studentów kierunku Mechatronika wraz z: programem studiów, prezentacjami do zajęć, harmonogramem odbywania zajęć dostępne są na tablicy informacyjnej oraz stronie internetowej kierunku Mechatronika: www.wimii.pcz.pl. 2. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć z danego przedmiotu. 7/7