Karta przedmiotu

Podstawy elektrotechniki i elektroniki

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:

2024/2025

Nazwa jednostki prowadzącej studia:

Wydział Matematyki i Fizyki Stosowanej

Nazwa kierunku studiów:

Inżynieria w medycynie

Obszar kształcenia:

nauki techniczne

Profil studiów:

ogólnoakademicki

Poziom studiów:

pierwszego stopnia

Forma studiów:

stacjonarne

Specjalności na kierunku:

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:

inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:

Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej

Kod zajęć:

14874

Status zajęć:

obowiązkowy dla programu

Układ zajęć w planie studiów:

sem: 3 / W15 C15 L15 / 3 ECTS / Z

Język wykładowy:

polski

Imię i nazwisko koordynatora:

dr inż. prof. PRz Mariusz Trybus

Terminy konsultacji koordynatora:

K 39/ K35

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Zrozumienie podstawowych problemów z zakresu elektrotechniki i elektroniki. Umiejętność rozwiązywania prostych obwodów prądu stałego i przemiennego.

Ogólne informacje o zajęciach:
Moduł bazuje na dotychczas uzyskanej przez studenta wiedzy z zakresu fizyki. Celem modułu jest przekazanie wiedzy w zakresie elektrotechniki i elektroniki, niezbędnej w dalszym procesie dydaktycznym oraz działalności zawodowej.

Materiały dydaktyczne:
platforma e-learningowa PRz - kurs PEiE, http://e-learning.prz.edu.pl/course/view.php?id=292

Inne:
https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-ac/latest/circuit-construction-kit-ac_en.html

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1	S. Bolkowski	Teoria obwodów elektrycznych (bibl)	WNT, Warszawa.	2017
2	U. Tietze, Ch. Schenk	Układy półprzewodnikowe (bibl)	WNT.	2009
3	Marian Doległo	Podstawy elektrotechniki i elektroniki (bibl)	Warszawa : WKiŁ, 2016.	2016

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1	E. Zawalich	Zadania z podstaw elektrotechniki (bibl)	PWN, Warszawa.	1980
2	A. Stadler, A. Kolek	Elektronika. Zbiór zadań, Oficyna Wydawnicza PRz (bibl)	Rzeszów .	2005
3	A. Kusy	Podstawy Elektroniki (15)	Oficyna Wydawnicza PRz.	1996
4	A. Miga	Zadania z elektrotechniki. Cz. 1, Obwody prądu stałego (bibl)	Wydaw.AGH.	2016
5	J. Makal	Zadania z podstaw elektrotechniki (bibl)	Wydaw.Politech.Białost..	2004

Literatura do samodzielnego studiowania
1	M. Doległo	Podstawy elektrotechniki i elektroniki	WKiŁ.	2016
2	E. Gierczak	Podstawy elektrotechniki teoretycznej Cz.1 i 2 (bibl)	Wydaw.Politech.Świętokrz.	2015

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Ukończenie modułu zawierającego: fizyka - elektromagnetyzm

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Ogólna wiedza z zakresu fizyki (elektrostatyka, magnetyzm, optyka, fizyka ciała stałego), matematyki (równania i układy równań różniczkowych)

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Umiejętność formułowania i rozwiązywania równań i układów równań różniczkowych i zwykłych

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
brak

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
MEK01	zna definicje wielkości elektrycznych, rozumie działanie elementów obwodów elektrycznych i elektronicznych	wykład	zaliczenie cz. praktyczna	K-W07+ K-U09+	P6S-UO P6S-UU P6S-WG
MEK02	potrafi dokonać analizy i syntezy prostych obwodów elektrycznych prądu stałego	wykład	zaliczenie cz. praktyczna	K-U01+ K-U12+	P6S-UU P6S-UW
MEK03	potrafi dokonać analizy i syntezy prostych obwodów elektrycznych prądu przemiennego	wykład	zaliczenie cz. praktyczna	K-U12+ K-K01+	P6S-KO P6S-UU P6S-UW
MEK04	potrafi przeprowadzić prosty eksperyment w zakresie elektrotechniki i elektroniki i dokonać analizy wyników.	wykład	zaliczenie cz. praktyczna	K-U02+ K-K04+ K-K05+	P6S-KK P6S-KO P6S-UO P6S-UU P6S-UW
MEK05	posiada wiedzę w zakresie podstawowych pomiarów wielkości elektrycznych	wykład	zaliczenie cz. praktyczna	K-W07+ K-U01+	P6S-UU P6S-UW P6S-WG
MEK06	zna skutki działania prądu elektrycznego na organizm ludzki, zna i rozumie zasady bezpiecznego użytkowania urządzeń elektrycznych i elektronicznych	wykład	zaliczenie cz. praktyczna	K-U12+ K-U18+ K-K04+	P6S-KO P6S-UO P6S-UW

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
3	TK01	Oznaczenia wielkości fizycznych i ich jednostek, ładunki elektryczne, pole elektryczne, prąd elektryczny, praca w polu elektrycznym, napięcie elektryczne, moc prądu elektrycznego. Fizyczne podstawy przewodnictwa, elementy obwodów elektrycznych - idealne i rzeczywiste, aktywne i pasywne, źródła prądowe i napięciowe.	W01	MEK01 MEK05
3	TK02	Podstawowe prawa obwodów elektrycznych - wykorzystanie do analizy prostych obwodów prądu stałego. Analiza obwodu nierozgałęzionego, dzielnik napięcia i dzielnik prądu, bilans mocy obwodu elektrycznego, metody analizy obwodów elektrycznych - metoda równań Kirchhoffa.	W02	MEK02
3	TK03	Metody analizy obwodów elektrycznych - metoda prądów oczkowych, metoda potencjałów węzłowych. Zasada i metoda superpozycji, twierdzenia Thevenina i Nortona.	W03	MEK02
3	TK04	Twierdzenie o kompensacji, twierdzenie o wzajemności, redukcja połączeń źródeł, moc i sprawność, stany pracy obwodu, mierniki do pomiaru prądu, napięcia, mocy, skutki działania prądu elektrycznego.	W04	MEK02 MEK06
3	TK05	Przebiegi sinusoidalne, wskazy, związki między prądem i napięciem na rezystorze, cewce i kondensatorze, Impedancja, admitancja, kąt fazowy. Analiza prostych obwodów prądu przemiennego, moc w obwodach prądu sinusoidalnego, metoda klasyczna analizy obwodów, rezonans, kompensacja mocy biernej	W05	MEK02 MEK03
3	TK06	Metoda symboliczna analizy obwodów prądu przemiennego - liczby zespolone, fazory-wskazy, prawa Ohma i Kirchhoffa w postaci zespolonej, impedancja zespolona, zespolona moc pozorna. Bilans mocy, rzeczywiste źródła napięcia i prądu, stan dopasowania energetycznego, urządzenie pomiarowe, zasady bezpieczeństwa.	W06	MEK01 MEK02 MEK03
3	TK07	Elementy układów elektronicznych, półprzewodniki, diody prostujące, dioda Zenera. Tranzystory, wzmacniacze operacyjne, inne elementy półprzewodnikowe. Zastosowanie wzmacniaczy operacyjnych, elementy optoelektroniczne, elementy fotowoltaiczne.	W07	MEK01
3	TK08	Obwody rezystancyjne, zwijanie obwodów, przejście gwiazda-trójkąt	C01	MEK01 MEK02
3	TK09	Analiza obwodów prądu stałego - wykorzystanie prawa Ohma i równań Kirchhoffa	C02	MEK01 MEK02
3	TK10	Metoda prądów oczkowych - analiza obwodów prądu stałego, macierzowa metoda rozwiązywania układów równań	C03	MEK01 MEK02
3	TK11	Metoda potencjałów węzłowych - analiza obwodów prądu stałego.	C05	MEK01 MEK02 MEK03
3	TK12	Obwody prądu przemiennego - metoda fazorowa	C06	MEK01 MEK02 MEK03
3	TK13	Obwody prądu przemiennego - metoda symboliczna	C07	MEK01 MEK02 MEK03
3	TK14	1.Badanie obwodów prądu stałego, sprawdzanie praw Ohma i Kirchhoffa, pomiar rezystancji. 2. Badanie obwodów prądu zmiennego pomiary impedancji, badanie transformatora. 3. Badanie diod półprzewodnikowych prostowniczych i stabilizacyjnych, charakterystyki prądowo napięciowe. 4. Tranzystor bipolarny – wyznaczanie charakterystyk, układy polaryzacji. 5. Tranzystor unipolarny – charakterystyki w różnych układach pracy, układy polaryzacji. 6. Badanie elementów przełączających: tyrystor, triak. 7. Badanie elementów optoelektronicznych.	L01-L07	MEK04 MEK05 MEK06

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 3)		Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 2.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 2.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 3)	Przygotowanie do ćwiczeń: 4.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/studiowanie zadań: 2.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 3)	Przygotowanie do laboratorium: 4.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 3)	Przygotowanie do konsultacji: 1.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 1.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 3)	Przygotowanie do zaliczenia: 2.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Lista obecności
Ćwiczenia/Lektorat	W trakcie kursu 1 kolokwium zaliczeniowe w celu weryfikacji uzyskanej wiedzy
Laboratorium	Średnia ocen z pisemnych sprawdzianów 5-cio minutowych, ocena działalności w trakcie zajęć, oceny ze sprawozdań
Ocena końcowa	Średnia ważona z uzyskanych składowych

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi nie