PODSTAWY
ELEKTROTECHNIKI

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
WYDZIAŁ MECHANICZNO-ENERGETYCZNY

Wykład

Wykład w języku angielskim

Ćwiczenia rachunkowe

Ćwiczenia laboratoryjne

Warunki zaliczeń i dopuszczeń do zajęć

Informacje bieżące

Wyniki kolokwiów

Prowadzący

Wykład

W programie jednosemestralnego kursu „Podstawy elektrotechniki” dla studentów II roku Wydziału Mechaniczno-Energetycznego Politechniki Wrocławskiej są zarówno wykłady, jak i ćwiczenia rachunkowe i laboratoryjne.

Wykład z przedmiotu „Podstawy elektrotechniki” dotyczy podstawowych zagadnień elektrotechniki teoretycznej ściśle związanych z podstawami fizyki znanymi ogólnie z nauki o elektryczności i magnetyzmie, a rozbudowanych o zagadnienia teorii pola elektrycznego i teorii obwodów elektrycznych. Ponadto wykład ukierunkowano na zagadnienia praktyczne, związane z zastosowaniem wiadomości z tego przedmiotu w praktyce przemysłowej i niezbędne w codziennej pracy inżyniera energetyka. Wymagane są podstawowe wiadomości wyniesione z kursów fizyki (elektryczność i magnetyzm) i matematyki (analiza matematyczna).

Poniżej przedstawiono zawartość tematyczną poszczególnych wykładów z możliwością istnienia pewnych odstępstw stosownie do okoliczności oraz koncepcji prowadzenia wykładu przez prowadzącego.

Powrót Dalej

Tematy wykładów i omawiane zagadnienia

1. Pojęcia podstawowe i jednostki miar w elektrotechnice

Ładunek elektryczny; kwantyzacja ładunku i zasada zachowania ładunku; ładunki elementarne: proton, elektron; elementy fizyki atomowej – budowa atomu; przewodniki, półprzewodniki, izolatory (dielektryki); wielkości fizyczne i jednostki miar; Międzynarodowy Układ Jednostek Miar SI.

Pobierz 1 2 3 4 5 6 całość

2. Elektrostatyka. Pola elektryczne i elektrostatyczne

Definicje obu pól oraz podstawowych wielkości charakteryzujących pola: ładunek punktowy, objętościowy, powierzchniowy i liniowy; prawo Coulomba; natężenie pola; zasada superpozycji; praca w polu i jego potencjalność; napięcie elektryczne; potencjał pola; prawo Gaussa; przewodniki w polu elektrycznym – indukcja elektrostatyczna; elektryzacja; pojemność elektryczna: przewodnika odosobnionego, wzajemna (kondensator), układy przewodników; kondensatory i ich połączenia; energia pola elektrostatycznego; energia kondensatora i układu wielu przewodników.

Pobierz 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 całość ; Przykłady 1 2 3 4 5 6

3. Elektrodynamika. Prąd elektryczny stały

Prąd elektryczny stały – obwód elektryczny liniowy; natężenie i gęstość prądu; równanie ciągłości prądu; prawo Ohma wg klasycznej teorii elektronowej; uogólnione prawo Ohma – siła elektromotoryczna i opór (rezystancja) przewodnika; prawa Kirchhoffa w polu przepływowym; energia, moc, ciepło – prawo Joule’a-Lenza; prawo Kirchhoffa dla liniowych obwodów prądu stałego; połączenia oporników (rezystorów); stan przejściowy w obwodzie z kondensatorem – obwód szeregowy RC.

Pobierz 1 2 3 4 5 całość ; Przykłady 1 2 3

4. Elektromagnetyzm. Pole magnetyczne prądu stałego

Pole magnetyczne – prawo Ampére’a; pole magnet(ostat)yczne prądu stałego; prawo Biota-Savarta-Laplace’a; prawo przepływu prądu; strumień magnetyczny; analogie do praw Ohma i Kirchhoffa dla obwodów prądu stałego; siła Lorentza; indukcja elektromagnetyczna; prawa Faradaya i Lenza; prądy wirowe Foucaulta; zjawisko samoindukcji – indukcja własna (cewka indukcyjna); zjawisko indukcji wzajemnej – indukcyjność wzajemna; uogólnione prawo przepływu prądu; stan przejściowy w obwodzie z cewką indukcyjną – obwód szeregowy RL.

Pobierz 1 2 3 4 5 6 7 8 całość

5. Klasyfikacja elementów obwodów

Stałe fizyczne; obwód, element obwodu; parametry elementów; elementy: o parametrach skupionych, stacjonarne, wielozaciskowe, symetryczne, liniowe i nieliniowe – odpowiedzi elementu liniowego i nieliniowego; elementy aktywne i pasywne; warunek pasywności elementu; elementy aktywne – źródła i ich właściwości; generator – prawo Faradaya; źródła niesterowane napięcia i prądu; źródła sterowane; elementy pasywne idealne: rezystor, kondensator, cewka; silnik – prawo Ampére’a.

Pobierz 1 2 całość

6. Napięcie przemienne sinusoidalne

Wytwarzanie napięcia przemiennego sinusoidalnego; Napięcie i prąd sinusoidalnie zmienny jako wektory wirujące; wartości średnie i skuteczne napięcia albo prądu przemiennego; moc prądu przemiennego; elementy L i C w obwodach prądu przemiennego: indukcyjność L i pojemność C; szeregowe połączenie R, L i C – rezonans napięć; analiza obwodów elektrycznych metodą liczb zespolonych – metoda symboliczna; moc prądu przemiennego metodą symboliczną; współczynnik mocy.

Pobierz  1 2 3 4 5 całość

7. Koncepcja częstotliwości zespolonej. Uogólnienie analizy w stanie ustalonym dla funkcji w postaci wykładniczej

Częstotliwość zespolona i własności funkcji wykładniczej; elementy obwodu w dziedzinie częstotliwości uogólnionej; metoda operatorowa – transformacja albo przekształcenie Laplace’a; Prawo Ohma w postaci operatorowej; transmitancja operatorowa.

Pobierz  1 2 całość

8. Filtry elektryczne

Pojęcia ogólne; filtry dolnoprzepustowe, górnoprzepustowe; filtry RC oraz filtry pasmowe i zaporowe.

Pobierz  1 całość

9. Transformator jednofazowy

Pobierz  1 całość

10. Pomiary elektryczne

Przyrządy pomiarowe – mierniki wskazówkowe; mierniki magnetoelektryczne, elektromagnetyczne, elektrodynamiczne, indukcyjne; pomiar oporu czynnego (rezystancji): metody techniczna i mostkowa; pomiary mocy czynnej, pozornej i współczynnika mocy; przyrządy rejestrujące; oscyloskop; pomiary wielkości nieelektrycznych metodami elektrycznymi.

Pobierz  1 2 3 całość

11. Obwody trójfazowe

Wytwarzanie napięcia trójfazowego; układy trójfazowe skojarzone w gwiazdę i trójkąt; moc czynna, bierna i pozorna; pomiary mocy i energii prądu trójfazowego: pomiar mocy prądu trójfazowego; pomiar energii prądu trójfazowego.

Pobierz  1 całość

12. Łączniki elektryczne

Łączniki zestykowe i bezpieczniki; połączniki i przełączniki; odłączniki, rozłączniki, wyłączniki.

Pobierz  1 całość

13. Sygnały elektryczne i ich klasyfikacja

Klasyfikacja sygnałów; wielkości charakteryzujące sygnały okresowe; niektóre specjalne sygnały nieokresowe.

Pobierz  1 2 całość

Powrót

Wykład w języku angielskim

Od nowego roku akademickiego 2011–2012 uruchomiono wykład „Podstawy elektrotechniki” wygłaszany w języku angielskim dla studentów polskich, jak i zagranicznych II roku Wydziału Mechaniczno-Energetycznego Politechniki Wrocławskiej. Tytuł brzmi „Fundamentals of Electrical Engineering”. Wygłaszany jest on w takim samym wymiarze godzin jak jego polska wersja. Wymagania od studentów dotyczące ich przygotowania merytorycznego oraz uczestniczenia w wykładzie i sposobu jego zaliczania są takie same jak w przypadku polskiego wykładu. Poniżej podano cały wykład w wersji pdf z podzieleniem na części dla ułatwienia studentom uczenia się na bieżąco i powtórzenia całości materiału w celu jego zaliczenia w formie pisemnego kolokwium końcowego.

Powrót Pobierz L01 L02 L03 L04 L05 L06 L07 L08 L09 L10 L11 L12

Literatura podstawowa

1. Podstawy elektrotechniki, R. Kurdziel, WNT, Warszawa 1965.
2. Elektrotechnika teoretyczna, T. Cholewicki, WNT, Warszawa 1967.
3. Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków, praca zb., WNT, Warszawa 1971.
4. Elektrotechnika i elektronika, E. Koziej, B. Sochoń, PWN, Warszawa 1975.
5. Elektrotechnika teoretyczna – teoria pola elektromagnetycznego, t. 1 i 2, R. Matusiak, WNT, Warszawa 1982.
6. Fizyka dla politechnik. II Pola, A. Januszajtis, PWN, Warszawa 1982.
7. Teoria pola elektromagnetycznego, R. Sikora, WNT, Warszawa 1985.
8. Zbiór zadań z elektryczności i magnetyzmu, praca zb. pod red. H. Percaka, Wyd. PWr, Wrocław 1989.
9. Pole elektromagnetyczne, M. Zahn, PWN Warszawa 1989.
10. Elektryczność i magnetyzm, Z. Bajorski, S. Dołżycki, R. Kurdziel, A. Skopec, Wyd. PWr, Wrocław 1990.
11. Teoria obwodów elektrycznych, S. Bolkowski, WNT, Warszawa 1995.
12. Elektrotechnika teoretyczna. Obwody liniowe i nieliniowe, M. Krakowski, WN PWN, Warszawa 1995.
13. Teoria obwodów elektrycznych. Zadania, S. Bolkowski, W. Brociek, H. Rawa, WNT, Warszawa 1995.
14. Podstawy teorii pola elektromagnetycznego, Z. Piątek, P. Jabłoński, WNT, Warszawa 2010.

Literatura uzupełniająca

1. Elektryczność i magnetyzm, A.H. Piekara, PWN, Warszawa 1970.
2. Elektryczność i magnetyzm, Kurs fizyki, Tom II, B. Jaworski, A. Dietłaf, L. Miłkowska, PWN, Warszawa 1971.
3. Podstawy elektromagnetyzmu, J. Dudziewicz, WNT, Warszawa 1972.
4. Poradnik inżyniera elektryka, WNT, Warszawa 1974.
5. Feynmana wykłady z fizyki, Tom II, Część 1, R.P. Feynman, R.B. Leighton, M. Sands, PWN, Warszawa 1974.
6. Elektryczność i magnetyzm, E.M. Purcell, PWN, Warszawa 1975.
7. Teoretyczne podstawy elektrotechniki, A. Łuczycki, Wyd. PWr, Wrocław 1980.
8. Elektrotechnika i elektronika, F. Przezdziecki, PWN, Warszawa 1982.
9. Pomiary elektroniczne w technice, B. Szumielewicz, B. Słomski, W. Styburski, WNT, Warszawa 1982.
10. Elektrotechnika, praca zb. pod red. P. Zielińskiego, Wyd. PWr, Wrocław 1990.
11. Podstawy fizyki dla kandydatów na wyższe uczelnie, M. Herman, A. Kalestyński, L. Widomski, PWN, Warszawa 1991.
12. Wstęp do fizyki, Tom II, Część 2, A.K Wróblewski, J.A. Zakrzewski, PWN, Warszawa 1991.

Powrót

Ćwiczenia rachunkowe

Ćwiczenia rachunkowe do przedmiotu „Podstawy elektrotechniki” stanowią uzupełnienie wykładu i są ściśle z nim związane. Zadania zgrupowano w cztery (4) podstawowe bloki tematyczne i dotyczą one następujących szeroko ujętych tematów:

1. Pole elektrostatyczne – obliczanie sił, natężenia i potencjału pola, ich rozkładów i rozkładów ładunków elektrycznych, pojemności itd.

2. Obwody elektryczne prądu stałego – obliczanie parametrów obwodów na podstawie praw Ohma i Kirchhoffa.

3. Elektromagnetyzm – obliczanie sił, sił elektromotorycznych i innych wielkości związanych z polami elektromagnetycznymi.

4. Obwody prądu przemiennego sinusoidalnego – obliczanie parametrów obwodów na podstawie praw Ohma i Kirchhoffa metodami tradycyjnymi i symboliczną (liczby zespolone).

W semestrze ćwiczenia odbywają się co drugi tydzień po dwie godziny. W zależności od tego, czy zajęcia odbywają się w tygodniach parzystych, czy nieparzystych oraz jaki jest ich układ w semestrze, liczba godzin może wynosić 14 albo 16 dla różnych grup; w wyjątkowych sytuacjach liczba godzin dla grup ćwiczących w obu tygodniach może być taka sama i wynosić 15 godzin.

Poniżej podano wejścia do kolejnych list z zadaniami do indywidualnego opracowania przez studenta w domu i przedyskutowania ich podczas ćwiczeń. Zadania są ściśle związane z poszczególnymi blokami tematycznymi.

Powrót lista 1 lista 1a lista 2 lista 2a lista 3 lista 3a lista 4 lista 4a

Ćwiczenia laboratoryjne

Ćwiczenia laboratoryjne do przedmiotu „Podstawy elektrotechniki” stanowią uzupełnienie wykładu i są ściśle z nim związane. Zajęcia składają się z 6 ćwiczeń:

1. Sprawdzanie prawa Ohma i praw Kirchhoffa.

2. Pomiary rezystancji, rezystancji izolacji i rezystywności.

3. Badanie sprzężenia elektromagnetycznego – transformator jednofazowy.

4. Pomiar mocy prądu przemiennego.

5. Rezonans napięć i prądów.

6. Zamiana energii elektrycznej w ciepło.

W semestrze ćwiczenia odbywają się co drugi tydzień po dwie godziny lekcyjne.

Ponieważ wykonywanie ćwiczeń laboratoryjnych ściśle wiąże się z pomiarami oraz niepewnościami i błędami pomiarowymi, zatem w celu ułatwienia przygotowania się do tych ćwiczeń podano „Procedurę wyznaczania niepewności pomiarowych” w instrukcja 0 .

Poniżej podano także wejścia do kolejnych list z instrukcjami do ćwiczeń laboratoryjnych do indywidualnego przygotowania przez studentów przed ćwiczeniami. Warunki dopuszczenia do wykonania ćwiczeń podano poniżej w rozdziale „Dopuszczenie do ćwiczeń laboratoryjnych i ich zaliczenie”.

Powrót instrukcja 1 instrukcja 2 instrukcja 3 instrukcja 4 instrukcja 5 instrukcja 6 tabelka parametry mierników    regulamin

Warunki zaliczeń i dopuszczeń do zajęć

Zaliczenie wykładu

Zgodnie z obowiązującym od 1 października 2010 Regulaminem Studiów w Politechnice Wrocławskiej z dnia 25 marca 2010 wykład „Podstawy elektrotechniki” musi kończyć się zaliczeniem na ocenę (§14, ust.1), mimo iż nie kończy się egzaminem. Ustala się zatem, że warunkiem koniecznym zaliczenia wykładu jest

· pozytywna ocena z kolokwium zapowiedzianego wcześniej na początku danego semestru i odbywającego się podczas jednych z ostatnich zajęć w semestrze.

Obecność na wykładzie jest nieobowiązkowa.

Każdemu studentowi przysługuje prawo do zaliczania wykładu w terminie innym niż ustalony (dodatkowy termin zaliczania wykładu) w przypadku usprawiedliwionej nieobecności na ustalonym wcześniej kolokwium wskutek choroby lub istotnego zdarzenia losowego, pod warunkiem przedstawienia prowadzącemu usprawiedliwienia na piśmie lub w wyjątkowych przypadkach – ustnego. Termin ten – również w trakcie sesji egzaminacyjnej – jest ustalany w porozumieniu z prodziekanem ds. studenckich na pisemny wniosek studenta złożony nie później niż do dziesiątego dnia sesji.

Zaliczenie ćwiczeń rachunkowych

Ćwiczenia rachunkowe z przedmiotu „Podstawy elektrotechniki” zalicza się na ocenę na podstawie kolokwium zaliczeniowego z całego materiału oraz aktywnego uczestniczenia w zajęciach. Kolokwium to odbywa się w trakcie trwania i pod koniec semestru w terminie ustalonym przez prowadzącego w okresie początkowym na jednym z pierwszych ćwiczeń.

Obecność na ćwiczeniach jest obowiązkowa.

Student może opuścić tylko jedne ćwiczenia rachunkowe (1 jednostka ćwiczeniowa = 2 godziny ćwiczeń), ale musi dostarczyć usprawiedliwienie lekarskie albo inny dokument stwierdzający rzeczywistą niemożność uczestniczenia w zajęciach natychmiast po ustaniu przyczyny nieobecności. Większa liczba opuszczonych zajęć bez względu na uzasadnienie nieobecności oraz brak usprawiedliwienia nieobecności, jak podano powyżej, będą stanowić podstawę do niedopuszczenia do pisania kolokwium podstawowego, a tym samym do niezaliczenia ćwiczeń.

Dopuszcza się odstępstwo od tego warunku po indywidualnej ocenie sytuacji oraz na podstawie ogólnej sprawności rachunkowej i wiedzy studenta sprawdzonej na tych zajęciach, w których uczestniczył. Dodatkowo prowadzący zajęcia może umożliwić studentowi wykazanie się znajomością problemów rachunkowych omawianych podczas opuszczonych zajęć i umiejętnością ich rozwiązywania.

Decyzja w tej sprawie jest autonomiczna, stanowi podstawowe prawo prowadzącego ćwiczenia i należy tylko do niego, przy czym wyjątkowo może ją podjąć w porozumieniu z prowadzącym wykład.

Dopuszczenie do ćwiczeń laboratoryjnych i ich zaliczenie

Dopuszczenia.   Do wykonywania ćwiczeń laboratoryjnych w laboratorium „Podstawy elektrotechniki” są dopuszczeni tylko ci studenci, którzy:

· zapoznali się z przepisami BHP obowiązującymi w laboratorium „Podstawy elektrotechniki”;

· zapoznali się z regulaminem laboratorium „Podstawy elektrotechniki”;

· wykazali się przygotowaniem teoretycznym i odpowiednią wiedzą sprawdzoną przez osoby prowadzące zajęcia przed rozpoczęciem każdych ćwiczeń.

Zaliczenia.   Ćwiczenia laboratoryjne zalicza się na podstawie:

· pozytywnych ocen uzyskanych z pisemnych sprawozdań z wszystkich wykonanych ćwiczeń;

· obecności na wszystkich ćwiczeniach.

Dopuszcza się nie wykonanie tylko jednego (1) ćwiczenia bez względu na przyczynę – brak przygotowania, czy nieobecność. Zaległe ćwiczenie student może odrabiać pod koniec semestru w terminie dodatkowym wyznaczonym przez osoby prowadzące laboratorium. W przypadku tej jednej tylko nieobecności w trakcie trwania laboratorium musi ona być usprawiedliwiona. Jest wymagane pisemne uzasadnienie np. zaświadczenie lekarskie, stwierdzające dłuższą faktyczną niezdolność do uczęszczania na zajęcia. Jednakże ze względu na realną niemożność odrobienia większej liczby ćwiczeń niż dwa (2), studenci o większej liczbie niewykonanych ćwiczeń muszą wykonać wszystkie ćwiczenia od początku w innym terminie.

W celu ułatwienia przygotowania się do wykonywania ćwiczeń w laboratorium „Podstaw elektrotechniki” poniżej podano wejścia do regulaminów BHP oraz laboratorium, z którymi studenci muszą się koniecznie zapoznać przed rozpoczęciem zajęć.

Uwaga: Zaliczanie wszystkich powyższych trzech form zajęciowych dokonuje się tylko w ustawowym okresie trwania danego semestru z wyjątkiem uzasadnionych sytuacji omówionych powyżej lub innych dopuszczonych Regulaminem Studiów w Politechnice Wrocławskiej z dnia 25 marca 2010.

Powrót BHP Regulamin

Informacje bieżące

Ćwiczenia (kolokwia) — punkty i oceny

Wykład (kolokwium) — punkty i oceny

Powrót

Wyniki kolokwiów

Ćwiczenia rachunkowe (Marek Głogowski):

Oceny

Ćwiczenia rachunkowe (Juliusz Gajewski):

TN PN 13:15 TN PN 15:15 TN PN 17:05 TN WT 7:30

TP PN 15:15 TP PN 17:05 TP WT 7:30

Powrót

Prowadzący

Wykład: 

prof. dr hab. inż. Juliusz B. GAJEWSKI 

Zakład Elektrostatyki i Tribologii, Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów (I-20), Politechnika Wrocławska; budynek A-4 „Stara kotłownia”, I piętro, pokój 359; telefon: 71 320 32 01 – cztery ostatnie cyfry stanowią numer wewnętrzny, na który można telefonować z darmowych automatów oraz portierni na terenie Uczelni.

Ćwiczenia rachunkowe i ćwiczenia laboratoryjne: 

prof. dr hab. inż. Juliusz B. GAJEWSKI	pokój 359	tel. 71 320 3201
dr inż. Marek J. GŁOGOWSKI	pokój 358	tel. 71 320 2793

Konsultacje:

prof. dr hab. inż. Juliusz B. Gajewski	środa, czwartek	13^15–15^15
dr inż. Marek J. Głogowski	poniedziałek wtorek czwartek	7^30–9^15 TP 13^15–15^15 TN 9^15–11^15

Powrót

Aktualizacja: 24 kwietnia 2012