doc. Ing. Jiří Hrbáček, Ph.D. (cvičící) doc. Ing. Jiří Hrbáček, Ph.D. (cvičící)
Cíle předmětu
Na konci tohoto kurzu bude student schopen: vysvětlit a prakticky ukázat základní obvody elektrotechniky, konkrétně z oblasti stejnosměrných obvodů, problematiky magnetického pole a rozvodu elektrické energie;
Osnova
- Základní pojmy (fyzikální veličiny a jednotky – mezinárodní soustava jednotek SI, stavba hmoty, složení látek, stavba atomů, pohyb částic, volné elektrony, elektrický náboj, vznik elektrického proudu, proudová hustota, druhy látek v závislosti na vodivosti)
- Elektrický obvod (prvky elektrických obvodů,elektrické zdroje, zatěžovací charakteristiky zdrojů, rezistory, dimenzování rezistorů, normalizované řady, provedení a konstrukce rezistorů).
- Stejnosměrný proud (Ohmův zákon, odpor rezistoru, výpočet odporu z vlastností vodiče, vodivost, rezistivita, závislost odporu na teplotě, teplotní součinitel odporu, supravodivost, práce a výkon elektrického proudu, účinnost, Joule-Lencův zákon, tepelné a elektrické spotřebiče).
- Řešení obvodů stejnosměrného proudu (Kirchhoffovy zákony, topologie obvodů, smyčka, uzel, použití Ohmova zákona a Kirchhoffových zákonů pro řešení obvodů stejnosměrného proudu, zjednodušování obvodů, transfigurace, dělič napětí, dělič proudu, metoda smyčkových proudů, metoda uzlových napětí).
- Elektrostatické pole (Coulombův zákon, vznik elektrostatického pole, dielektrikum, polarizace dielektrika, zobrazování elektrostatických polí, veličiny a konstanty elektrostatického pole, elektrická pevnost dielektrika).
- Kondenzátory (kapacita rovinného kondenzátoru, druhy kondenzátorů, použití kondenzátorů, řešení obvodů s kondenzátory, energie elektrostatického pole, nabíjení a vybíjení kondenzátorů, elektrostatické jevy v praxi).
- Magnetické pole (magnety permanentní, elektromagnety, příčina existence magnetického pole, vznik magnetického pole, zobrazování magnetických polí, skládání magnetických polí, veličiny a konstanty magnetického pole).
- Magnetické látky (magnetické vlastnosti látek, magnetizační charakteristika feromagnetických látek, křivka prvotní magnetizace, hysterezní smyčka, příčina hystereze, komutační křivka, použití magnetických látek, hysterezní ztráty, využití magnetických polí).
- Řešení magnetických obvodů. (Hopkinsonův zákon, řazení částí magnetického obvodu buzeného elektrickým proudem, magnetický odpor a magnetická vodivost, analogie a rozdíly v řešení magnetických a elektrických obvodů).
- Elektromagnetická indukce (indukované napětí a indukovaný proud, indukční zákon, indukčnost cívky, energie magnetického pole, ztráty ve feromagnetických materiálech).
- Výroba elektrické energie (význam a výhody výroby elektrické energie, princip a činnost elektrárny, druhy elektráren, otázky životního prostředí, zatížení elektrárny, pracovní diagram).
- Rozvod elektrické energie (výhody přenosu energie na velké vzdálenosti, všeobecná elektrizace, rozvodné soustavy, povrchový jev, svod, koróna, požadavky na přenos elektrické energie).