Elektrotechnika i elektronika

Nazwa przedmiotu:
ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA
Electrotechnics and Electronics
Kierunek:
Forma studiów:
Kod przedmiotu:
Mechatronika
studia stacjonarne
Rodzaj przedmiotu:
Poziom kwalifikacji:
obowiązkowy
przedmiot podstawowy
I stopnia
B14
Rok: I
Semestr: II
Rodzaj zajęć:
Liczba godzin/tydzień:
Liczba punktów:
Wykład, zajęcia laboratoryjne
2W, 2L
5 ECTS
PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE
I KARTA PRZEDMIOTU
CEL PRZEDMIOTU
C.1
Zapoznanie studentów z metodami i sposobami analizy wybranych obwodów
elektrycznych prądu stałego i przemiennego.
C.2
Zapoznanie studentów z podstawami teorii półprzewodników.
C.3
Zapoznanie studentów w podstawowym zakresie z własnościami elementarnych
układów elektronicznych znajdujących zastosowanie w technice i ich praktycznej
realizacji.
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI
1. Wiedza z zakresu fizyki na poziomie szkoły średniej.
2. Wiedza z zakresu analizy matematycznej z uwzględnieniem rachunku różniczkowego
i operatorowego.
3. Umiejętność wykonywania działań matematycznych do rozwiązywania postawionych zadań.
4. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji.
5. Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie.
6. Umiejętności prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działań.
EFEKTY KSZTAŁCENIA
EK 1 – rozumie zagadnienia z zakresu elektrotechniki, zna teorię obwodów elektrycznych oraz
rodzaje i zastosowanie elementów układów elektronicznych.
EK 2 – zna podstawy działania elementów półprzewodnikowych.
EK 3 – posiada podstawowa wiedzę z zakresu działania elementarnych analogowych układów
elektronicznych ze wzmacniaczami operacyjnymi.
EK 4 – potrafi przygotować sprawozdanie z przebiegu realizacji ćwiczeń oraz opracować wyniki
pomiarów i oszacować błąd oraz niepewność pomiarów.
1/7
TREŚCI PROGRAMOWE
Forma zajęć – WYKŁADY
W 1 - Podstawowe prawa obwodów elektrycznych. Podzespoły bierne i ich łączenie.
W 2 – Elementy R, L, C. Analiza obwodów w stanie ustalonym przy wymuszeniu
skokowym.
W 3 – Elementy R, L, C. Analiza obwodów w stanie ustalonym przy wymuszeniu
harmonicznym
W 4 – Układy prądu przemiennego jedno i trójfazowego. Obwody ze sprzężeniami
magnetycznymi.
W 5 – Transmitancja operatorowa i charakterystyki częstotliwościowe obwodów
elektrycznych.
W 6 – Właściwości półprzewodników, złącze p-n, dioda półprzewodnikowa. Stabilizatory
napięcia.
W 7 – Zasilanie układów elektronicznych. Układy prostownikowe jednofazowe, jedno
i dwupołówkowe.
W 8 – Wzmacnianie - podstawowe pojęcia. Właściwości statyczne i dynamiczne
wzmacniaczy. Sprzężenie zwrotne.
W 9 – Tranzystor bipolarny, jako wzmacniacz napięciowy.
W 10 – Podstawowe układy pracy wzmacniaczy operacyjnych: odwracający i
nieodwracający.
W 11 – Podstawowe układy pracy wzmacniaczy operacyjnych: układ różniczkujący i
całkujący.
W 12 - Układy nieliniowe ze wzmacniaczami operacyjnymi (komparator i ogranicznik
napięcia)
W 13 - Generatory przebiegów harmonicznych i prostokątnych.
W 14 - Układy cyfrowe – liczniki i przerzutniki.
W 15 – Przetworniki cyfrowo-analogowe i analogowo-cyfrowe.
Forma zajęć – ZAJĘCIA LABORATORYJNE
L01- Wprowadzenie do zajęć laboratoryjnych, zasady BHP i zasady zaliczania przedmiotu.
Pomiary bezpośrednie podstawowych wielkości elektrycznych.
L02- Pomiary indukcyjności metodą pośrednią
L03- Wyznaczanie charakterystyki skokowej układów RLC
L04- Wyznaczanie charakterystyki częstotliwościowej układów RLC
L05- Wyznaczanie przekładni napięciowej i prądowej transformatora jednofazowego
L06 - Wzmacniacz operacyjny w podstawowych układach pracy – nieodwracający
i odwracający
L07 - Badanie układów tranzystorowych - wzmacniacz tranzystorowy. Wyznaczanie
charakterystyk statycznych diody półprzewodnikowej.
L08 - Wzmacniacz operacyjny w podstawowych układach pracy – nieodwracający
i odwracający
L09 - Wzmacniacz operacyjny w podstawowych układach pracy – całkujący
i różniczkujący
L10 - Generatory drgań harmonicznych i prostokątnych ze wzmacniaczami operacyjnymi.
L11 - Wzmacniacze operacyjne w układach nieliniowych - komparatory napięcia
i ograniczniki napięcia.
L12 - Układy logiczne – przerzutniki JK, T i D. Liczniki cyfrowe.
L13 - Układy logiczne – przerzutniki JK, T i D. Liczniki cyfrowe.
L14 - Przetworniki A/D
L15 - Przetworniki D/A
Liczba
godzin
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Liczba
godzin
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2/7
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
1. – Wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych.
2. – Ćwiczenia laboratoryjne, opracowanie sprawozdań z realizacji przebiegu ćwiczeń.
3. – Instrukcje do wykonania ćwiczeń laboratoryjnych.
4. - Przyrządy pomiarowe.
5. - Stanowiska do ćwiczeń laboratoryjnych.
SPOSOBY OCENY ( F – FORMUJĄCA, P – PODSUMOWUJĄCA)
F1. – Ocena przygotowania do zajęć laboratoryjnych.
F2. – Ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń.
F3. – Ocena sprawozdań z realizacji ćwiczeń objętych programem nauczania.
F4. – Ocena aktywności podczas zajęć.
P1. – Ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji
uzyskanych wyników zajęć laboratoryjnych – zaliczenie na ocenę1.
P2. – Ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu – zaliczenie na
ocenę2.
OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Godziny kontaktowe z prowadzącym
Średnia liczba godzin na
zrealizowanie aktywności
30W 30L → 60 godz.
Konsultacje
5 godz.
Zapoznanie się ze wskazaną literaturą
15 godz.
Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych
15 godz.
Wykonanie sprawozdań z przeprowadzonych zajęć laboratoryjnych
15 godz.
(czas poza zajęciami laboratoryjnymi)
Przygotowanie do zaliczenia (kolokwium)
15 godz.
Suma
125 godz.
LICZBA PUNKTÓW ECTS
DLA PRZEDMIOTU
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach
wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o
charakterze praktycznym- zajęcia laboratoryjne
5 ECTS
2.6 ECTS
2.4 ECTS
1
Warunkiem uzyskania zaliczenia jest zaliczenie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych i oddanie sprawozdań.
Warunkiem uzyskania zaliczenia jest zaliczenie zajęć laboratoryjnych (ocena końcowa) oraz zaliczenie na podstawie
aktywności studentów na wykładach lub w postaci kolokwium.
2
3/7
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
1.Baranowski J.:, Nosal Z.: Układy elektroniczne cz. I, Układy analogowe liniowe. WNT, Warszawa 1998.
2. Bolkowski S.: Elektrotechnika teoretyczna, T 1 i 2. Warszawa, WNT 1998.
3. Chua L.O., Lin P. M.: Komputerowa analiza układów elektronicznych. Warszawa ,WNT 1981.
4. Nadachowski M., Kulka Z.: Analogowe układy scalone. WKŁ 1983.
5. Misiewicz R.: Maszyny elektryczne. Zagadnienia obliczeniowe z wykorzystaniem programu Mathcad.
Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2000.
6. Piątek Z., Kubit J., Pasko M.: Elektrotechnika ogólna cz. 3. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice
1999.
7. Pióro B., Pióro M.: Podstawy elektroniki cz. 1 i 2. WSiP. Warszawa 1999.
8. Nuhrmann D.: Elektronika łatwiejsza niż przypuszczasz - technika cyfrowa. WKŁ 1986.
9. Praca zbiorowa: Podstawy elektroniki. Laboratorium, skrypt P.Cz. 2002.
10. Szabatin J., Osowski J.: Podstawy teorii obwodów t. I, II i III. WNT, Warszawa 1996.
11. Tietze U., Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe. WNT Warszawa 1996.
12. Bolkowski S.: Elektrotechnika teoretyczna , T 1 i 2. Warszawa WNT 1998.
PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
1. dr inż. Janusz Grzelka [email protected]
4/7
MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Efekt
kształcenia
EK 1
EK 2
EK 3
EK 4
Odniesienie
danego efektu do
efektów
zdefiniowanych dla
całego programu
(PEK)
K_W23_B_13,
K_U23_B_13,
K_K01
K_W23_B_13,
K_U23_B_13,
K_K01
K_W23_B_13,
K_U23_B_13,
K_K01
K_W23_B_13,
K_U23_B_13,
K_K03
K_K05
Cele
przedmiotu
Treści
programowe
Narzędzia
dydaktyczne
Sposób
oceny
C1
W1-5;
1, 2
F1, F2, F4,
P2
C2
W6-9
1, 2
F1, F2, F4,
P2
C3
W7-15
1, 2
F1, F2, F4,
P2
2, 3, 4, 5
F1, F2, F3,
F4,
P1
C1, C2, C3
L1-15
5/7
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY
Na ocenę 2
EK 1, EK 2
Student opanował
wiedzę z zakresu
podstaw
elektrotechniki,
układów
elektronicznych
analogowych i
cyfrowych.
EK 3, EK 4
Student posiada
umiejętności
stosowania wiedzy
w rozwiązywaniu
podstawowych
zagadnień
związanych z
elektrotechniką.
Potrafi analizować
zasadę pracy
podstawowych
obwodów
elektrycznych oraz
układów
elektronicznych.
EK1, EK 3, EK 4
Student potrafi
efektywnie
prezentować i
dyskutować wyniki
własnych działań.
Na ocenę 3
Na ocenę 4
Na ocenę 5
Student nie
opanował
podstawowej wiedzy
z zakresu podstaw
elektrotechniki,
układów
elektronicznych
analogowych i
cyfrowych.
Student częściowo
opanował wiedzę z
zakresu podstaw
elektrotechniki,
układów
elektronicznych
analogowych i
cyfrowych.
Student opanował
wiedzę z zakresu
podstaw
elektrotechniki,
układów
elektronicznych,
potrafi wskazać
właściwą metodę
rozwiązania
podstawowych
obwodów
elektrycznych i
elektronicznych.
Student bardzo
dobrze opanował
wiedzę z zakresu
materiału objętego
programem
nauczania,
samodzielnie
zdobywa i poszerza
wiedzę przy użyciu
różnych źródeł.
Student nie potrafi
wyznaczyć
podstawowych
parametrów
podstawowych
obwodów
elektrycznych i
analizy zasady pracy
układów
elektronicznych
nawet z pomocą
prowadzącego.
Student nie potrafi
wykorzystać zdobytej
wiedzy, zadania
wynikające z
realizacji ćwiczeń
laboratoryjne
wykonuje z pomocą
prowadzącego.
Student poprawnie
wykorzystuje wiedzę
oraz samodzielnie
rozwiązuje problemy
wynikające w trakcie
realizacji ćwiczeń
laboratoryjnych.
Student potrafi
dokonać wyboru
alternatywnych
metod rozwiązania
zagadnień objętych
treścią zajęć, potrafi
dokonać oceny oraz
uzasadnić trafność
przyjętych założeń.
Student nie wykonał
zadań
przedstawionych do
samodzielnego
rozwiązania –
ćwiczenia
laboratoryjne.
Student nie potrafi
zaprezentować
wyników swoich
sprawozdań z
ćwiczeń
laboratoryjnych.
Student wykonał
zadania z
wykonanego
ćwiczenia
laboratoryjnego, ale
nie potrafi dokonać
interpretacji oraz
analizy wyników
własnych pomiarów.
Student wykonał
zadania z
wykonanego
ćwiczenia laboratoryjnego,
potrafi prezentować
wyniki swojej pracy
oraz dokonuje ich
analizy.
Student wykonał
zadania z
wykonanego
ćwiczenia
laboratoryjnego,
potrafi w sposób
zrozumiały
prezentować, oraz
dyskutować
osiągnięte wyniki.
Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane do oceny
pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia odpowiadające ocenie wyższej.
Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane do oceny
pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia odpowiadające ocenie wyższej.
6/7
III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE
1.
Wszelkie informacje dla studentów kierunku Mechatronika wraz z:
programem studiów,
prezentacjami do zajęć,
harmonogramem odbywania zajęć
dostępne są na tablicy informacyjnej oraz stronie internetowej kierunku Mechatronika:
www.wimii.pcz.pl.
2. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć
z danego przedmiotu.
7/7