logo
Karta przedmiotu
logo

Podstawy elektrotechniki i elektroniki

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2022/2023

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
01 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
02 potrafi dokonać analizy i syntezy prostych obwodów elektrycznych prądu stałego wykład zaliczenie cz. praktyczna K_U01+
K_U12+
P6S_UU
P6S_UW
03 potrafi dokonać analizy i syntezy prostych obwodów elektrycznych prądu przemiennego wykład zaliczenie cz. praktyczna K_U12+
K_K01+
P6S_KO
P6S_UU
P6S_UW
04 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
05 posiada wiedzę w zakresie podstawowych pomiarów wielkości elektrycznych wykład zaliczenie cz. praktyczna K_W07+
K_U01+
P6S_UU
P6S_UW
P6S_WG
06 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

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
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