Podstawy elektrotechniki, elektroniki i technik pomiarowych
Transkrypt
Podstawy elektrotechniki, elektroniki i technik pomiarowych
Nazwa przedmiotu: PODSTAWY ELEKTROTECHNIKI, ELEKTRONIKI I TECHNIK POMIAROWYCH Foundations of electrotechnics, electronics and measurement techniques Kierunek: Forma studiów: stacjonarne Kod przedmiotu: Rodzaj przedmiotu: Poziom kwalifikacji: obowiązkowy w ramach treści kierunkowych, moduł kierunkowy ogólny I stopnia C2_02 Rok: I Semestr: II Rodzaj zajęć: Liczba godzin/tydzień: Liczba punktów: wykład, ćwiczenia 2WE, 2C 6 ECTS Informatyka PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU C1. Zapoznanie studentów z podstawowymi zjawiskami elektrycznymi, czynnymi i biernymi elementami obwodów elektrycznych i ich własnościami. Wprowadzenie do elektroniki poprzez poznanie własności elementów półprzewodnikowych i podstawowych układów pracy. C2. Nabycie przez studentów umiejętności w zakresie przeprowadzania analizy prostych i złożonych obwodów elektrycznych prądu stałego oraz zmiennego. Nabycie umiejętności dokonywania pomiarów wielkości elektrycznych. C3. Pogłębienie świadomości na temat zagrożeń wynikających z użytkowania urządzeń elektrycznych oraz wiedzy na temat zasad ich bezpiecznego użytkowania. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Wiedza z zakresu matematyki i fizyki w zakresie szkoły średniej. 2. Znajomość jednostek podstawowych i pochodnych międzynarodowego układu miar SI. 3. Umiejętność wykonywania działań matematycznych do rozwiązywania postawionych zadań związanych z teorią obwodów, również przy użyciu liczb zespolonych. 4. Umiejętność prawidłowej interpretacji wyników. 5. Umiejętność pracy samodzielnej. 6. Znajomość podstawowych zasad bezpieczeństwa pracy przy użytkowaniu urządzeń elektrycznych. 7. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji w tym z instrukcji i dokumentacji technicznej. EFEKTY KSZTAŁCENIA EK 1 – posiada podstawową wiedzę teoretyczną z zakresu zjawisk elektrycznych EK 2 – zna podstawowe wielkości elektryczne i parametry opisujące elementy czynne i bierne obwodów, EK 3 – potrafi zestawić układ pomiarowy do pomiaru podstawowych wielkości elektrycznych, EK 4 – zna prawa opisujące związki pomiędzy wielkościami występującymi w zjawiskach elektrycznych, EK 5 – potrafi posługując się metodami obliczania obwodów elektrycznych prądu stałego i zmiennego dokonać analizy obwodów nierozgałęzionych i rozgałęzionych. EK 6 – posiada wiedzę na temat elementów półprzewodnikowych i układów scalonych, EK 7 – potrafi dokonać analizy i syntezy podstawowych układów elektronicznych wzmacniających i stabilizujących. EK 8 – posiada wiedzę podstawową o układach analogowych i cyfrowych, liniowych i nieliniowych. TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć – WYKŁADY W 1 – Prąd elektryczny – definicje, źródła prądu i napięcia, jednostki, pojęcia pokrewne i pochodne. Przewodniki elektryczne, rezystancja, konduktancja, obliczanie. W 2 – Prąd stały. Praca i moc prądu elektrycznego – wzory, jednostki miar. W 3 – Podstawowe prawa teorii obwodów. Obwody elektryczne nierozgałęzione – analiza i synteza W 4 – Działanie prądu elektrycznego na organizm ludzki. Stany pracy układów elektrycznych. W 5 – Pomiary wielkości elektrycznych. W 6 – Obwody elektryczne rozgałęzione – metody obliczeń. W 7 – Prąd zmienny. Wielkości charakteryzujące prąd sinusoidanie zmienny. Wykresy wskazowe. W 8 – Elementy bierne obwodów. Oznaczenia. Jednostki miar. Metody analizy. W 9 – Podstawy metody symbolicznej liczb zespolonych analizy układów prądu zmiennego W 10 – Prawa teorii obwodów prądu przemiennego. W 11 – Moce prądu zmiennego. W 12 – Rezonansu prądów i napięć. Analiza obwodów sprzężonych magnetycznie. W 13 – Elementy półprzewodnikowe: diody, tranzystory unipolarne i bipolarne, tyrystory. W 14 – Podstawowe konfiguracje pracy i połączeń elementów półprzewodnikowych. W 15 – Wzmacniacze operacyjne i ich układy. Forma zajęć – ĆWICZENIA C 1 – Jednostki miar układu SI i jednostki pochodne, przedrostki jednostek C 2 – Rezystancja i konduktancja. Układy złożone. C 3 – Praca i moc pradu stałego C 4 – Zastosowanie praw podstawowych elektrotechniki w obliczeniach C 5 – Pomiary wielkości elektrycznych. Rozszerzanie zakresu pomiarowego. C 6 – Obliczanie obwodów nierozgałęzionych prądu stałego. C 7 – Obliczanie obwodów rozgałęzionych - cz. I C 8 – Obliczanie obwodów rozgałęzionych - cz. II C 9 – Prąd sinusoidalnie zmienny – metody prezentacji i opisu, parametry, jednostki. C 10 – Elementy obwodów prądu zmiennego: kondensator i cewka indukcyjna. C 11 – Analiza układu szeregowego RLC C 12 – Analiza układu równoległego RLC C 13 – Rezonans napięć i rezonans prądów. C 14 – Praca i moce w obwodach prądu sinusoidalnie zmiennego C 15 – Podstawowe układy półprzewodnikowe wzmacniające i stabilizujące napięcie. 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 NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 2 1. – wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych 2. – ćwiczenia audytoryjne polegające na rozwiazywaniu zadań 3. – tablice matematyczne i fizyczne 4. – podstawowe normy elektryczne 5. – podręczniki i skrypty z elektrotechniki (teorii obwodów) SPOSOBY OCENY ( F – FORMUJĄCA, P – PODSUMOWUJĄCA) F1. – ocena przygotowania z teorii F2. – ocena stopnia zrozumienia teorii jako odzwierciedlenia rzeczywistości F3. – ocena umiejętności interpretowania wyników F4. – ocena aktywności podczas zajęć P1. – ocena umiejętności zastosowania teorii do rozwiązywania zadań – zaliczenie na ocenę* P2. – ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu – zaliczenie wykładu (lub egzamin) *) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen dwóch kolokwiów, OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności 30W 30C 60 h Godziny konsultacji z prowadzącym 5h Egzamin 3h Zapoznanie się ze wskazaną literaturą 27 h Przygotowanie do ćwiczeń audytoryjnych 15 h Wykonanie sprawozdań z realizacji zadań obliczeniowych i 10 h problemowych (czas poza zajęciami laboratoryjnymi) Przygotowanie do kolokwiów/egzaminu Suma SUMARYCZNA 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, w tym zajęć laboratoryjnych i projektowych 30 h 150 h 6 ECTS 2.7 ECTS 2.2 ECTS LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA 1. R. Kurdziel „Elektrotechnika”, WNT 1999 2. S. Bolkowski „Teoria obwodów elektrycznych”, WNT 1998 3. P. Kaźmierkowski, J. Matysik, „Wstęp do elektroniki i energoelektroniki”, PWN, Warszawa 2005 4. J. Czajewski, „Podstawy metrologii elektrycznej”, Wyd. Politechniki Warszawskiej, 2008 3 PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL) 1. dr inż. Tomasz Gałkowski [email protected] MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne EK1 K_W05 C1 W1-W5 1-5 EK2 K_W05 C1 W3-W15 1-5 C2 W3-W5 1-2, 5 C1,C2 W6-W12 1-2, 5 C1,C2 W6-W12 1-2, 5 C1,C2 W13-W15 1-2, 5 C1,C2 W13-W15 1-2, 5 C1,C2 W13-W15 1-2, 5 EK3 EK4 EK5 EK6 EK7 EK8 K_W05 K_U10 K_W05 K_U10 K_K02 K_W05 K_U10 K_W05 K_U10 K_W05 K_U10 K_W05 K_U10 Sposób oceny F1-F4 P1,P2 F1-F4 P1 F1-F4 P1 F1-F4 P1,P2 F1-F4 P1 F1-F4 P1,P2 F1-F4 P1 F1-F4 P1 II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY Efekt Student opanował wiedzę z podstaw elektrotechniki, zna prawa elektrotechniki i potrafi rozwiązywać zadania z obwodów rozgałęzionych prądów stałych i zmiennych Efekt Student zna podstawowe elementy półprzewodnikowe, elementarne układy Na ocenę 2 Student nie opanował wiedzy z podstaw elektrotechniki, zna prawa elektrotechniki i nie potrafi rozwiązywać zadanń z obwodów rozgałęzionych prądów stałych i zmiennych Na ocenę 3 Student słabo opanował wiedzę z podstaw elektrotechniki, zna prawa elektrotechniki i potrafi rozwiązywać zadania z obwodów rozgałęzionych prądów stałych i zmiennych Na ocenę 4 Student opanował wiedzę z podstaw elektrotechniki, zna prawa elektrotechniki i potrafi sprawnie rozwiązywać zadania z obwodów rozgałęzionych prądów stałych i zmiennych Na ocenę 5 Student bardzo dobrze opanował wiedzę z podstaw elektrotechniki, zna prawa elektrotechniki i potrafi sprawnie rozwiązywać zadania z obwodów rozgałęzionych prądów stałych i zmiennych, samodzielnie poszerza swoją wiedzę Student nie zna Student słabo Student opanował Student w sposób podstawowych opanował wiedzę o wiedzę o rozszerzony elementów podstawowych podstawowych opanował wiedzę o półprzewodnikowych elementach elementach podstawowych elementarnych półprzewodnikowych półprzewodnikowych elementach układów diodowych, elementarnych elementarnych półprzewodnikowych 4 diodowe, tranzystorowe i ze wzmacniaczami operacyjnymi tranzystorowych i ze układach diodowych, wzmacniaczami tranzystorowych i ze operacyjnymi wzmacniaczami operacyjnymi układach diodowych, tranzystorowych i ze wzmacniaczami operacyjnymi elementarnych układach diodowych, tranzystorowych i ze wzmacniaczami operacyjnymi Efekt Student nie potrafi Student słabo potrafi Student potrafi Student potrafi Student potrafi zestawić zestawić zestawić sprawnie zestawić zestawić podstawowych podstawowe układy podstawowe układy podstawowe układy podstawowe układy układów pomiarowe prądu, pomiarowe prądu, pomiarowe prądu, pomiarowe prądu, pomiarowych prądu, napięcia, rezystancji i napięcia, rezystancji i napięcia, rezystancji i napięcia, rezystancji i napięcia, rezystancji i mocy elektrycznej, mocy elektrycznej, mocy elektrycznej, mocy elektrycznej, mocy elektrycznej, nie opanował całej zna zasady zna zasady zna zasady nie zna zasad wiedzy. rozszerzania rozszerzania rozszerzania rozszerzania zakresów zakresów zakresów zakresów pomiarowych pomiarowych, pomiarowych pomiarowych samodzielnie uzupełnia swoja wiedzę Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia odpowiadające ocenie wyższej III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE 1. Wszelkie informacje dla studentów (prezentacje do zajęć, instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych, przykładowe aplikacje) dostępne są na stronie internetowej http://kik.pcz.pl/~tgalkowski, w zakładce Dydaktyka. 2. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć danego z przedmiotu. 5