Nazwa modułu: Elektrotechnika i elektronika Rok akademicki: 2030/2031 Kod: NME-1-305-s Punkty ECTS: 4 Wydział: Metali Nieżelaznych Kierunek: Metalurgia Specjalność: - Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: - Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 3 Strona www: http://galaxy.agh.edu.pl/czos Osoba odpowiedzialna: dr inż. Czosnowski Jacek (czos@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr inż. Czosnowski Jacek (czos@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Student zna podstawowe prawa i sposoby opisu zjawisk zachodzących w obwodach elektrycznych i elektronicznych oraz ma wiedzę w zakresie podstaw elektrotechniki i elektroniki, niezbędną do opisu i analizy nieskomplikowanych liniowych i nieliniowych układów elektrycznych. Student zna podstawowe zagadnienia związane z działaniem logicznych układów kombinacyjnych. ME1A_W01, ME1A_W02, ME1A_W10, ME1A_W11 Wynik testu zaliczeniowego Umiejętności M_U001 Student umie przeprowadzić analizę prostego obwodu elektrycznego lub elektronicznego z wykorzystaniem odpowiednich twierdzeń oraz metod układania równań równowagi obwodu. Student umie posługiwać się przyrządami pomiarowymi oraz opracować wyniki pomiarów i wyciągać na ich podstawie wnioski, a także zna podstawowe zasady bezpiecznego użytkowania urządzeń elektrycznych. ME1A_U06, ME1A_U19 Kolokwium, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Zaliczenie laboratorium 1 / 5
M_U002 Student potrafi samodzielnia wykonać proste eksperymenty obrazujące zjawiska zachodzące w obwodach elektrycznych liniowych i nieliniowych. ME1A_U06 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Zaliczenie laboratorium Kompetencje społeczne M_K001 Student potrafi współpracować w grupie wykonującej wspólny eksperyment. ME1A_K03, ME1A_K04 Aktywność na zajęciach Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład audytoryjne laboratoryjne projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne Inne terenowe E-learning Wiedza M_W001 Umiejętności M_U001 M_U002 Student zna podstawowe prawa i sposoby opisu zjawisk zachodzących w obwodach elektrycznych i elektronicznych oraz ma wiedzę w zakresie podstaw elektrotechniki i elektroniki, niezbędną do opisu i analizy nieskomplikowanych liniowych i nieliniowych układów elektrycznych. Student zna podstawowe zagadnienia związane z działaniem logicznych układów kombinacyjnych. Student umie przeprowadzić analizę prostego obwodu elektrycznego lub elektronicznego z wykorzystaniem odpowiednich twierdzeń oraz metod układania równań równowagi obwodu. Student umie posługiwać się przyrządami pomiarowymi oraz opracować wyniki pomiarów i wyciągać na ich podstawie wnioski, a także zna podstawowe zasady bezpiecznego użytkowania urządzeń elektrycznych. Student potrafi samodzielnia wykonać proste eksperymenty obrazujące zjawiska zachodzące w obwodach elektrycznych liniowych i nieliniowych. + + - - - - - - - - - - + + - - - - - - - - - - + - - - - - - - - 2 / 5
Kompetencje społeczne M_K001 Student potrafi współpracować w grupie wykonującej wspólny eksperyment. - + + - - - - - - - - Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład 1. <strong>wiadomości wstępne</strong> układ jednostek SI, poprawny zapis równań fizycznych. 2. <strong>elementy elektrostatyki i magnetyzmu</strong> ładunek (<em>q</em> ), potencjał elektryczny (<em>v</em> ), napięcie elektryczne (<em>u</em> ), prąd elektryczny (<em>i</em> ). 3. <strong>podstawowe modele zjawisk fizycznych w obwodach liniowych</strong> autonomiczne źródła napięcia (AZN), autonomiczne źródła prądu (AZP), opornik (<em>r</em> ), cewka (<em>l</em> ), kondensator (<em>c</em> ), sprzężenie magnetyczne (<em>m</em> ). 4. <strong>postulaty i twierdzenia elektryki</strong> prądowy postulat Kirchhoffa (PPK), napięciowy postulat Kirchhoffa (NPK), postulat Ohma (PO); połączenie szeregowe dwójników (PS), połączenie równoległe dwójników (PR), połączenie dwójników w gwiazdę trójpromienną (PG), połączenie dwójników w trójkąt (PT); zasada superpozycji (ZS), twierdzenie Thevenina-Nortona (TTN). 5. <strong>analiza liniowych obwodów elektrycznych prądu stałego</strong>. 6. <strong>analiza liniowych obwodów elektrycznych prądu sinusoidalnie przemiennego w stanie ustalonym</strong> metoda fazorów (MF). 7. <strong>moc i energia w liniowych obwodach elektrycznych.</strong> 8. <strong>maszyny elektryczne prądu stałego i sinusoidalnie przemiennego</strong> wytwarzanie i przetwarzanie energii (WPE). 9. <strong>podstawowe modele zjawisk fizycznych w obwodach nieliniowych</strong> opornik nieliniowy (RN ), cewka nieliniowa (<em>ln</em> ), kondensator nieliniowy (<em>cn</em> ). 10. <strong>analiza prostych obwodów nieliniowyc</strong>h metoda analityczna (MA), metoda prostej oporu (MPO), metoda charakterystyki łącznej (MCŁ). 11. <strong>wybrane przyrządy półprzewodnikowe</strong> dioda prostownicza (D), dioda Zenera (DZ), tranzystor bipolarny (T), wzmacniacze tranzystorowe (WT), wzmacniacz operacyjny (WO). 12. <strong>układy prostownicze i stabilizujące</strong> dioda prostownicza (D), mostek Graetza (MG), stabilizatory parametryczne (SP). 13. <strong>funkcje logiczne, prawa DeMorgana i arytmetyka cyfrowa.</strong> 14. <strong>wybrane realizacje półprzewodnikowe funktorów logicznych</strong> NOT, AND, NAND, OR, NOR, XOR. audytoryjne 1. <strong>analiza obwodów liniowych w oparciu o wybrane twierdzenia elektryki</strong> połączenie szeregowe dwójników (PS), połączenie równoległe 3 / 5
dwójników (PR), połączenie dwójników w gwiazdę trójpromienną (PG), połączenie dwójników w trójkąt (PT); zasada superpozycji (ZS). 2. <strong>zapis równań równowagi obwodu w oparciu o postulaty:</strong> Kirchhoffa (PPK, NPK) oraz postulat Ohma (PO). 3. <strong>obliczanie parametrów zastępczych dwójników liniowych pasywnych i aktywnych</strong> twierdzenie Thevenina-Nortona (TTN). 4. <strong>zastosowanie metody fazorów (MF) do analizy obwodów liniowych prądu sinusoidalnie przemiennego w stanie ustalonym.</strong> 5. <strong>dopasowanie energetyczne obciążenia do źródła energii.</strong> 6. <strong>obliczanie parametrów statycznych i dynamicznych elementów nieliniowych.</strong> 7. <strong>obliczanie odpowiedzi prostych obwodów nieliniowych.</strong> laboratoryjne 1. Zaznajomienie się z zasadami bezpiecznej obsługi urządzeń elektrycznych i ochrony przeciwporażeniowej. 2. Zapoznanie się z przyrządami pomiarowymi prądu stałego i przemiennego. 3. Nabycie umiejętności prowadzenia pomiarów elektrycznych oraz dokumentowania i opracowania wyników. 4. Pomiary w obwodach prądu stałego i przemiennego ilustracja praw elektryki. 5. Wyznaczanie modeli rzeczywistych elementów elektrycznych oraz pomiar ich charakterystyk <em>u-i</em>. 6. Obserwacja zjawisk elektrycznych w liniowych i nieliniowych obwodach prądu sinusoidalnie przemiennego. 7. Badanie różnych źródeł światła. Sposób obliczania oceny końcowej Ocena końcowa (OK) jest średnią ważoną oceny z ćwiczeń audytoryjnych (OCA) i oceny z ćwiczeń laboratoryjnych (OCL): OK= 0,5 OCA + 0,5 OCL Wymagania wstępne i dodatkowe 1. Matematyka: Znajomość elementarnej algebry liniowej i analizy matematycznej. 2. Fizyka: Podstawowa wiedza z zakresu fizyki. Znajomość podstaw fizycznych zjawisk elektrycznych i magnetycznych. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. Pilawski M.: Fizyczne podstawy elektrotechniki, PWSiP, Warszawa 1987 2. Suliński P.: Podstawy elektrotechniki ogólnej, Wydawnictwo AGH, Kraków 1990 3. Koziej E., Sochoń B.: Elektrotechnika i elektronika. PWN, Warszawa 1975 4. Dąbrowski W., Dąbrowski A., Krupa S.: Elektrotechnika, ćwiczenia laboratoryjne, AGH, Kraków 2002 5. Zieliński P. (red.): Elektrotechnika dla nieelektryków. laboratoryjne. Zbiór zadań, Wrocław 1999 6. Czosnowski J.: Materiały dydaktyczne na stronie galaxy.agh.edu.pl/czos Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Brak 4 / 5
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach audytoryjnych Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Przygotowanie do zajęć Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 30 godz 15 godz 15 godz 25 godz 30 godz 5 godz 120 godz 4 ECTS 5 / 5