Prohloubit znalosti studentů samostatným řešením úloh s možností kontroly a konzultace výsledků. Předmět je určen jako doplňující k povinnému předmětu Teoretická elektrotechnika 2 (v 1. roč. FEL , letní sem.).
Seznámit se se základními pojmy elektrotechniky a elektroniky, porozumět fyzikálnímu významu základních veličin teorie elektrických obvodů a teorie elektromagnetického pole, pochopit funkci přístrojů, strojů a elektrotechnických zařízení, poznat způsoby jejich připojení do sítě. Názorně představit principy funkce typických zařízení užívaných v domácnosti i v průmyslu.
Obeznámit studenty se základními vlastnostmi a zákony stacionárního elektromagnetického pole, elektrostatického a proudového pole. Vysvětlit Ampérův zákon. Definovat vztahy a postupy výpočtu kapacity a indukčnosti, výpočet odporu, kapacity a indukčnosti pro jednoduchá uspořádání. Porozumět analogii elektrických a magnetických obvodů a metodám pro jejich řešení. Definovat síly a energie v elektrickém a magnetickém poli. Uvést a vysvětlit odlišnosti nestacionárního magnetického pole. Vysvětlit Faradayův indukční zákon a povrchový jev.
Aplikovat teoretické znalosti získané při studiu teoretické elektrotechniky, fyziky a mechaniky. Aplikovat základní metody numerické matematiky na praktické úlohy. Tyto problémy budou řešeny numericky a modelovány pomocí počítače v některém z programů pro simulaci fyzikálních polí. Optimalizovat provozní parametry a tvar typických zařízení používaných v elektrotechnické praxi.
Cílem předmětu je aplikovat teoretické poznatky z předmětů teorie elektromagnetického pole na praktické úlohy a seznámit posluchače s integrací technik matematického modelování do směru vývoje nových zařízení. Seznámit studenty se základy matematických modelů elektromagnetického, elektrostatického, proudového a teplotního pole. Na názorných příkladech z praxe demonstrovat numerické techniky využívající se v současném trendu vývoje zařízení. Dále aplikovat rozšíření sdružení o pole termoelastických posunů a diskutovat problematiku využití tohoto jevu v praktickém úhlu pohledu.
Seznámit se základy modelování v systémech MATLAB a Simulink. Pochopit možnosti použití výpočetních systémů pro další studium i praxi. Převádět algoritmy do programovacího jazyka. Provádět technické výpočty, vizualizovat výsledky výpočtů, zpracovávat výsledky měření, vytvářet grafy. Obeznámit se se simulaci elektrických obvodů a elektromagnetických polí.
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními pojmy z oblasti MEMS technologií. Na názorných příkladech se naučí základní fyzikální principy používané při přeměně elektrické energie na mechanickou. Dále získají přehled o konstrukci nejpoužívanějších senzorů. Posluchači se rovněž seznámí s matematickými modely elektrického, magnetického a teplotního pole a jejich aplikací v konkrétních problémech.
Seznámit studenty se základními zákony elektromagnetického pole vyjádřenými Maxwellovými rovnicemi v integrálním a diferenciálním tvaru, naučit řešit okrajové úlohy pro potenciály a používat počítačové aplikace pro řešení fyzikálních polí. Pochopit jevy v nestacionárním elektromagnetickém poli, zejména fyzikální podstatu skinefektu a šíření elektromagnetických vln.
Ovládnout základy vizuálního programování a využít znalosti při měření, sběru a zpracování dat ve spolupráci s prostředky DAQ. Vytvořit aplikace s generátory analogových a diskrétních signálů ke spínání akčních prvků a zpracování analogových signálů ze senzorů fyzikálních veličin. Využít struktur časovačů, modulů řízení programu, rozhodovacích struktur, bloku cyklů a přenos dat pomocí clusteru. Naučit se časování signálů a zpracovat chybové kanály.
Uvést studenty do problematiky aplikace poznatků z různých předmětů.
Cílem předmětu je osvojit si tvorbu a analýzu 3D modelů elektrotechnických zařízení a jejich součástí v CAD aplikaci. Studenti se naučí simulovat reálné provozní podmínky, seznámí se se statickou, pevnostní, teplotní a únavovou analýzou modelů a poznají časově řízený pohyb jednotlivých části. Modely lze realizovat pomocí 3D tisku.
Obeznámit se s tvorbou jednoduchých výkresů v ProgeCADu a AutoCADu až k rozsáhlejším výkresům s využitím možností nabízených programy. Porozumět principům grafické komunikace. Obeznámit se s principy počítačové grafiky. Seznámit se se základy dalších grafických programů.
Uvést studenty do problematiky aplikace poznatků z různých předmětů. Seznámit studenty s prvky týmové práce.
Předmět je rozdělen do dvou částí - teorie obvodů, kde se studenti seznámí s metodami pro analýzu přechodných jevů v obvodech vyšších řádů, se základními vlastnostmi a metodami pro analýzu jednoduchých nelineárních obvodů. Budou vysvětleny základní jevy z teorie homogenního vedení.. V části věnované základům teorie elektromagnetického pole budou vysvětleny základní vlastnosti a zákony stacionárního elektromagnetického pole, Ampérův zákon a Gaussova věta, Joulovy ztráty. Definice kapacity a indukčnosti, výpočet odporu, kapacity a indukčnosti pro jednoduchá uspořádání. Magnetické obvody a metody pro jejich řešení.
Obeznámit studenty se základními veličinami a zákony teoretické elektrotechniky. Uvést do problematiky analýzy jednodušších elektrických lineárních obvodů v ustáleném a přechodném stavu. Porozumět analogii el. obvodů a mechanických soustav. Pochopit základní vztahy v elektromagnetickém poli (energie a síly, magnetické obvody). Analyzovat interakci magnetických polí a elektrického proudu ve vodiči. Poskytnout informace pro pochopení principu působení elektrických strojů - transformátorů, asynchronních, synchronních a stejnosměrných motorů. Studenti si ověří výsledky řešení modelu elektrického obvodu při samostatném zapojení obvodu a měřicích přístrojů, interpretují princip činnosti transformátorů a elektrických strojů, provedou zatěžování asynchronního motoru na dynamometru, použijí vztahy potřebné pro vyřešení výpočtu a nakreslí příslušné diagramy.
Uvést studenty do problematiky aplikace poznatků z různých předmětů.
V předmětu Elektrochemie se studenti seznámí se základy elektrochemie zejména ve spojení s moderními elektrochemickými zdroji včetně palivových článků. U všech zdrojů poznají jejich základní funkce pomocí vzorců, rovnic a technických detailů. Poznají i další využití elektrochemie jako měřicí a analytické metody a to včetně teoretického základu všech probíraných technologií. Procvičí si technologii palivových článků formou praktických laboratorních úloh, kde proměří jejich výkonové a provozní parametry. Při těchto laboratorních cvičeních využijí i další moderní měřicí techniku, jako je digitální pH metr, digitální váhy, termostatovanou lázeň, termokameru a počítačem řízené laboratorní stanice.
Seznámit se se základními principy strukturovaného procedurálního programování, základními datovými typy. Pochopit algoritmy a principy jejich návrhu a implementace. Obeznámit se s principy a postupy objektového programování a objektovým návrhem aplikace.
Uvést studenty do problematiky aplikace poznatků z různých předmětů. Seznámit studenty s prvky týmové práce.
Předmět obsahuje vybrané partie z teorie elektromagnetického pole a teorie elektrických obvodů. Teorie elektromagnetického pole: matematické modely a metody jejich řešení, okrajové úlohy pro potenciály, silové účinky EMP, výpočty parametrů přenosových vedení, zemní impedance. Z teorie elektrických obvodů jsou probrány typické obvody silnoproudé elektrotechniky se soustředěnými i s rozprostřenými parametry a metody jejich řešení. Výkony v soustavách napájených neharmonickými zdroji. V závěrečné části předmětu jsou uvedeny způsoby řešení sdružených problémů, zejména elektromagneticko-mechanických a elektromechanicko-tepelných.