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. Analiza obwodów RLC przy wymuszeniu niesinusoidalnym szereg Fouriera, wartość skuteczna napięcia i prądu niesinusoidalnego, moc przy przebiegach niesinusoidalnych, metodyka rozwiązywania obwodów. Układy trójfazowe napięcia fazowe i międzyfazowe, analiza układów symetrycznych i niesymetrycznych, pomiar mocy w układach trójfazowych, składowe symetryczne w układach trójfazowych.

Materiały dydaktyczne: http://pei.prz.edu.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.	2006
2	Bolkowski S.	Teoria obwodów elektrycznych.	Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa.	2005
3	Bolkowski S., Brociek W., Rawa H.	Teoria obwodów elektrycznych – zadania.	Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa.	2006
4	Osowski S., Siwek K., Śmiałek M.,	Podstawy elektrotechniki i elektroniki.	Portal e Informatyka, http://wazniak.mimuw.edu.pl.	2007

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1

Bolkowski S., Brociek W., Rawa H.

Teoria obwodów elektrycznych – zadania.

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa.

2006

Literatura do samodzielnego studiowania

1

Osowski S., Siwek K., Śmiałek M.,

Podstawy elektrotechniki i elektroniki.

Portal e Informatyka, http://wazniak.mimuw.edu.pl.

2007

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Matematyka: rozwiązywanie równań algebraicznych i różniczkowych, funkcje trygonometryczne, liczby zespolone i funkcje zmiennej zespolonej. 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 OEK
01	potrafi efektywnie stosować narzędzia analizy obwodów prądu stałego	wykład, ćwiczenia rachunkowe, laboratorium	egzamin cz. pisemna, zaliczenie cz. pisemna, kolokwium	K_W23++ K_W31+++ K_U12+ K_U18++ K_K02+ K_K03+ K_K04+	T1A_W03+ T1A_W05+ T1A_U09+ InzA_U02+ T1A_U16+ InzA_U08+ T1A_K02+ InzA_K01+ T1A_K03++ T1A_K04+
02	potrafi efektywnie stosować narzędzia analizy obwodów prądu sinusoidalnego	wykład, ćwiczenia rachunkowe, laboratorium	egzamin cz. pisemna, zaliczenie cz. pisemna, kolokwium	K_W23++ K_W31+++ K_U12+ K_U18++ K_K02+ K_K03+ K_K04+	T1A_W03+ T1A_W05+ T1A_U09+ InzA_U02+ T1A_U16+ InzA_U08+ T1A_K02+ InzA_K01+ T1A_K03++ T1A_K04+
03	potrafi efektywnie stosować narzędzia analizy obwodów prądu okresowego niesinusoidalnego	wykład, ćwiczenia rachunkowe, laboratorium	egzamin cz. pisemna, zaliczenie cz. pisemna, kolokwium	K_W23++ K_W31+++ K_U12+ K_U18++ K_K02+ K_K03+ K_K04+	T1A_W03+ T1A_W05+ T1A_U09+ InzA_U02+ T1A_U16+ InzA_U08+ T1A_K02+ InzA_K01+ T1A_K03++ T1A_K04+
04	potrafi efektywnie stosować narzędzia analizy obwodów trójfazowych	wykład, ćwiczenia rachunkowe, laboratorium	egzamin cz. pisemna, zaliczenie cz. pisemna, kolokwium	K_W23++ K_W31+++ K_U12+ K_U18++ K_K02+ K_K03+ K_K04+	T1A_W03+ T1A_W05+ T1A_U09+ InzA_U02+ T1A_U16+ InzA_U08+ T1A_K02+ InzA_K01+ T1A_K03++ T1A_K04+
05	potrafi efektywnie stosować narzędzia analizy stanów nieustalonych w obwodach	wykład, ćwiczenia rachunkowe, laboratorium	egzamin cz. pisemna, zaliczenie cz. pisemna, kolokwium	K_W23++ K_W31+++ K_U12+ K_U18++ K_K02+ K_K03+ K_K04+	T1A_W03+ T1A_W05+ T1A_U09+ InzA_U02+ T1A_U16+ InzA_U08+ T1A_K02+ InzA_K01+ T1A_K03++ T1A_K04+

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
2	TK01	Program przedmiotu. Zasady zaliczania. Literatura przedmiotu. Pole elektryczne i magnetyczne. Elektromagnetyzm. Podstawowe pojęcia i elementy obwodu elektrycznego.	W01, W02 C01, L01	MEK01 MEK02
2	TK02	Prawa Kirchhoffa i rozwiązywanie równań Kirchhoffa. Bilans mocy w obwodach prądu stałego. Napięcia i prądy sinusoidalnie zmienne.	W03, W04, W05, C02, C03, L02, L03	MEK02
2	TK03	Analiza obwodów RLC metodą liczb zespolonych - wykresy wektorowe obwodów. Twierdzenie Thevenina i Nortona. Metoda superpozycji. Metoda prądów oczkowych i metoda napięć węzłowych. Moc w obwodach RLC - bilans mocy. Energia magazynowana w cewce i kondensatorze. Obwody sprzężone magnetycznie.	W06, W07, C04, C05, L04, L05	MEK02
2	TK04	Obwody liniowe przy przebiegach okresowych niesinusoidalnych - szereg Fouriera, zasada superpozycji. Wartość skuteczna prądu i moce przy przebiegach okresowych niesinusoidalnych.	W08, W09, C06, L06	MEK02 MEK03
2	TK05	Obwody wielofazowe. Obwody trójfazowe symetryczne i niesymetryczne. Wyższe harmoniczne w obwodach trójfazowych.	W10, W11, W12, C07, L07	MEK02 MEK03 MEK04
2	TK06	Stany nieustalone w obwodach RC, RL i RLC. Zmienne stanu i równanie stanu. Przekształcenie Laplace'a i transmitancja układu.	W13, W14, W15, C08, L08	MEK03 MEK05

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2)		Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 10.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 2)	Przygotowanie do ćwiczeń: 10.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/studiowanie zadań: 5.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 2)	Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 10.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2)	Przygotowanie do konsultacji: 1.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 1.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 2)	Przygotowanie do egzaminu: 10.00 godz./sem.	Egzamin pisemny: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Pisemny egzamin. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń i laboratorium.
Ćwiczenia/Lektorat	Pisemne kolokwia
Laboratorium	Oceny ze sprawozdań i sprawdzianów
Ocena końcowa	Egzamin pisemny i oceny zaliczeniowe z ćwiczeń i laboratorium. Ocena końcowa jako średnia ważona wg wzoru: 1/2 - ocena z egzaminu, 1/4 - ocena z ćwiczeń, 1/4 - ocena z laboratorium.

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