Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami, modelami elementów obwodów elektrycznych oraz metodami analizy obwodów elektrycznych prądu stałego, prądu sinusoidalnego i prądu okresowego niesinusoidalnego

Ogólne informacje o zajęciach: Podstawowe pojęcia obwodu elektrycznego. Elementy obwodu elektrycznego. Prawa Kirchhoffa. Rozwiązywanie równań Kirchhoffa dla obwodów prądu stałego Przekształcenia obwodów prądu stałego. Parametry sygnału sinusoidalnego. Metoda symboliczna liczb zespolonych analizy obwodów RLC w stanie ustalonym przy wymuszeniu sinusoidalnym. Prawa Kirchhoffa dla wartości symbolicznych prądów i napięć. Wykresy wektorowe obwodów. Moc chwilowa w obwodach RLC przy wymuszeniu sinusoidalnym. Moc czynna, moc bierna, moc pozorna zespolona. Bilans mocy. Energia magazynowana w cewce i kondensatorze. Rzeczywiste modele cewki i kondensatora. Dopasowanie odbiornika do źródła. Metody analizy złożonych obwodów RLC w stanie ustalonym przy wymuszeniu sinusoidalnym: metoda równań Kirchhoffa, metoda oparta na twierdzeniu Thevenina, metoda oparta na twierdzeniu Nortona. Równoważność twierdzenia Thevenina i Nortona. Metoda potencjałów węzłowych. Metoda prądów oczkowych. Zasada superpozycji. Analiza obwodów sprzężonych magnetycznie. Rezonans w obwodach elektrycznych: rezonans szeregowy i rezonans równoległy. Analiza obwodów przy wymuszeniu okresowym, niesinusoidalnym. Moc przy przebiegach okresowych, niesinusoidalnych.

Materiały dydaktyczne: http://www.pei.prz.rzeszow.pl/dydaktyka.html

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	Osowski S., Siwek K., Śmiałek M.	Teoria obwodów	Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa.	2006
2	Gołębiowski L., Gołębiowski M.	Obwody elektryczne	Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszó.	2012
3	Bolkowski S.	Teoria obwodów elektrycznych	Wydaw. Nauk. PWN, Warszawa.	2017
4	Bolkowski S., Brociek W., Rawa H.	Teoria obwodów elektrycznych. Zadania	Wydaw. WNT.	2015
5	Osiowski J., Szabatin J.	Podstawy teorii obwodów,Tom 1 Tom 2	PWN, Warszawa.	2016
6	Szczepański A., Trojnar M.	Obwody i Sygnały	Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.	2017
7	Szczepański A., Trojnar M.	Teoria sygnałów i obwodów elektrycznych. Symulacja komputerowa	Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.	2017

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	Osowski S., Siwek K., Śmiałek M.	Teoria obwodów	Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa.	2006
2	Bolkowski S., Brociek W., Rawa H.	Teoria obwodów elektrycznych – zadania	Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa.	2015
3	Trojnar M.	Obwody i Sygnały cz.1. Zbiór zadań	Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.	2013

Literatura do samodzielnego studiowania

1	Osowski S., Siwek K., Śmiałek M.	Teoria obwodów	Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa.	2006
2	Osowski S., Siwek K., Śmiałek M.	Podstawy elektrotechniki i elektroniki	Portal e Informatyka, www.wazniak.mim.uw.pl .	2007
3	Bolkowski S.	Teoria obwodów elektrycznych	Wydaw. Nauk. PWN, Warszawa.	2017
4	Bolkowski S., Brociek W., Rawa H.	Teoria obwodów elektrycznych. Zadania	Wydaw. WNT.	2015

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Matematyka: rozwiązywanie równań algebraicznych, funkcje trygonometryczne, liczby zespolone; fizyka: podstawowe prawa fizyki elektryczności i magnetyzmu

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Ma wiedzę w zakresie równań matematycznych, funkcji trygonometrycznych, liczb zespolonych oraz podstawowych praw fizyki elektryczności i magnetyzmu

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Potrafi wykorzystać metody rozwiązywania równań algebraicznych

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania

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
01	Student po zakończeniu kursu potrafi efektywnie stosować narzędzia analizy obwodów prądu stałego	wykład, ćwiczenia rachunkowe, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna, zaliczenie cz. praktyczna, kolokwium, sprawozdanie z laboratorium, test pisemny, egzamin.	K_W03+ K_W07++ K_W09+ K_U01+ K_U05+	P6S_UO P6S_UU P6S_UW P6S_WG
02	Student po zakończeniu kursu potrafi efektywnie stosować narzędzia analizy obwodów prądu sinusoidalnego	wykład, ćwiczenia rachunkowe, Laboratorium	zaliczenie cz. pisemna, zaliczenie cz. praktyczna, kolokwium, sprawozdanie z laboratorium, test pisemny, egzamin.	K_W03+ K_W07++ K_W09+ K_U01+ K_U05+	P6S_UO P6S_UU P6S_UW P6S_WG
03	Student po zakończeniu kursu potrafi efektywnie stosować narzędzia analizy obwodów prądu okresowego niesinusoidalnego	wykład, ćwiczenia rachunkowe, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna, zaliczenie cz. praktyczna, kolokwium, sprawozdanie z laboratorium, test pisemny, egzamin.	K_W03+ K_W07++ K_W09+ K_U01+ K_U05+	P6S_UO P6S_UU P6S_UW P6S_WG

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
1	TK01	Zasady zaliczenia modułu. Literatura. Rys historyczny (Ohm, Volt, Amper, Kirchhoff, Faraday i inni). Jednostki miar w elektrotechnice. Podstawowe pojęcia (ładunek, napięcie, prąd, moc, energia). Klasyfikacja i podział elementów, sygnałów i obwodów elektrycznych. Elementy obwodu. Łączenie szeregowe i równoległe elementów. Wyznaczanie rezystancji zastępczej obwodu. Prąd stały. Prawo Ohma i Prawa Kirchhoffa. Przekształcenie gwiazda – trójkąt. Obliczanie rozpływu prądów w gałęziach obwodów i spadków napięć na elementach. Rzeczywiste i idealne źródła Napięcia i prądu, niesterowane i sterowane. Zamiana rzeczywistego źródła napięcia na rzeczywiste źródło prądu (i odwrotnie). Zasada równoważności obwodów. Dzielniki oporowe napięcia i prądu. Zasada dualności, superpozycji i kompensacji. Bilans mocy. Dopasowanie odbiornika do źródła. Sprawność rzeczywistych źródeł prądu i napięcia. Twierdzenie Thevenina. Twierdzenie Nortona. Metoda praw Kirchhoffa, metoda oczkowa i metoda węzłowa. Przenoszenie źródeł (tw. Vaschy'ego). Przykłady obliczania obwodów prądu stałego przy zastosowaniu omówionych metod, zasad i twierdzeń.	W01-W07, C01-C07, L01-L03	MEK01
1	TK02	Obwody liniowe prądu sinusoidalnie zmiennego. Parametry sygnału harmonicznego i jego opis symboliczny. Związki pomiędzy napięciem i prądem dla elementów R, L i C. Pojęcie Impedancji, reaktancji, susceptancji. Wektory wirujące. Metoda symboliczna amplitud zespolonych. Podstawowe prawa w postaci zespolonej. Modyfikacja metod analizy obwodów prądu stałego do analizy obwodów prądu zmiennego. Moc czynna, bierna i pozorna. Współczynnik mocy. Zjawisko rezonansu w układach elektrycznych. Rezonans szeregowy i równoległy. Pojęcie dobroci układu rezonansowego. Przykłady obliczeniowe. Obwody ze Sprzężeniami magnetycznymi. Współczynnik sprzężenia. Indukcyjność własna i wzajemna. Sprzężenie dodatnie i ujemne. reguły eliminacji sprzężeń magnetycznych. Analiza obwodów ze sprzężeniami. Obliczanie obwodów prądu sinusoidalnie zmiennego przy zastosowaniu omówionych metod, zasad i twierdzeń (zastosowanie liczb zespolonych).	W08-W12, C08-C12, L04-L06	MEK02
1	TK03	Analiza obwodów przy wymuszeniach okresowych niesinusoidalnych. Przykłady sygnałów okresowych. Odwzorowanie sygnałów okresowych za pomocą Szeregu Fouriera. Wielkości charakteryzujące sygnały okresowe. Moc czynna, bierna, pozorna, odkształcenia. Analiza obwodów z sygnałami okresowymi niesinusoidalnymi - przykłady obliczeniowe.	W13-W15, C13-C15, L07	MEK03

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 1)	Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 10.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 1)	Przygotowanie do ćwiczeń: 10.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 15.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Dokończenia/studiowanie zadań: 20.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 1)	Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 20.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 1)	Przygotowanie do konsultacji: 2.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 1)	Przygotowanie do egzaminu: 15.00 godz./sem.	Egzamin pisemny: 2.00 godz./sem. Egzamin ustny: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Egzamin pisemny (5 zadań i 12 pytań/zadań testowych) i ewentualnie dodatkowy egzamin ustny dla osób, które otrzymają liczbę punktów bliską liczbie punktów gwarantujących ocenę dostateczną (osoby, których pisemne prace egzaminacyjne otrzymały pozytywne oceny i które posiadały dobre wyniki zaliczenia ćwiczeń oraz laboratorium są zwolnione z egzaminu ustnego). Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest wcześniejsze uzyskanie zaliczenia Ćwiczeń oraz Laboratorium – zarówno części komputerowej, jak i części zjawiskowej.
Ćwiczenia/Lektorat	Na podstawie obecności, aktywności oraz pozytywnych wyników wszystkich sprawdzianów podczas ćwiczeń.
Laboratorium	Warunkiem zaliczenia Laboratorium (zarówno części komputerowej, jak i części zjawiskowej) jest uzyskanie pozytywnych wyników wszystkich sprawdzianów (kolokwia) oraz zrealizowanie wszystkich przewidzianych w semestrze zajęć laboratoryjnych oraz wykonanie sprawozdań z zajęć laboratoryjnych.
Ocena końcowa	Uzależniona od wyników egzaminu pisemnego i/lub ustnego, obecności i aktywności na wykładach, ocen za sprawdziany (kolokwia) i sprawozdania uzyskane w ramach zajęć laboratoryjnych oraz ocen uzyskanych ze sprawdzianów podczas ćwiczeń.

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: tak