Podstawy elektrotechniki i elektroniki I

KARTA MODUŁU KSZTAŁCENIA
I. Informacje ogólne
I.
1 Nazwa modułu kształcenia
Podstawy elektrotechniki i elektroniki I
2 Nazwa jednostki prowadzącej moduł
Instytut Informatyki, Zakład Informatyki Stosowanej
3 Kod modułu
(wypełnia koordynator
ECTS)
4 Grupa treści kształcenia
podstawowego
6 Poziom studiów
I stopnia
7
Liczba
punktów
9 Rok studiów
10 Liczba godzin w semestrze
I rok,
I semestr- zimowy
Wyk.
4
15
Ćw.
Lab.
Sem.
30
5 Typ modułu
obowiązkowy
ECTS 8 Poziom przedmiotu
średnio- zaawansowany
11 Liczba godzin w tygodniu
Proj.
Wyk.
1
Ćw.
Lab.
Sem.
Proj.
2
12 Język wykładowy: polski
13 Wykładowca
Dr inż. Ewa Serafin, [email protected]
II. Informacje szczegółowe
14 Wymagania wstępne (zakres wiadomości/umiejętności/kompetencji, jakie powinien posiadać
student przed rozpoczęciem nauki przedmiotu)
1.
Znajomość kursu matematyki, fizyki i informatyki w zakresie programu szkoły
średniej.
15 Cele przedmiotu (oczekiwane efekty kształcenia, kompetencje / umiejętności/wiedza nabyte przez
studentów)
C1
C2
Przedmiot ma dostarczyć podstawowych wiadomości przydatnych do studiowania
przedmiotów kierunkowych i specjalistycznych na kierunku studiów Informatyka,
Efektem kształcenia będzie znajomość podstawowych pojęć o wielkościach fizycznych
stosowanych w elektrotechnice, praw i pojęć stosowanych w teorii obwodów i
elektronice, poznanie elementów obwodów elektrycznych (pasywnych i aktywnych), ich
charakterystyk, umiejętność rozwiązywania obwodów elektrycznych przy
wymuszeniach stałych i przemiennych, podstawowych praw i własności obwodów
nierozgałęzionych i rozgałęzionych oraz znajomość metod ich analizy w stanach
ustalonych.
16 Efekty kształcenia w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych
odniesienie do celów
kształcenia
nr
student, który zaliczył przedmiot, potrafi:
EK01
Obliczać immitancje zastępcze obwodów elektrycznych
prostych i rozgałęzionych
Stosować prawa elektrotechniki do obliczania obwodów
elektrycznych (np. prawa Kirchhoffa, prawo Ohma, zasadę
superpozycji)
Obliczać prądy, napięcia, moce w obwodach prądu stałego i
sinusoidalnie zmiennego, prostych i rozgałęzionych
Stosować metody sieciowe i zaciskowe w obliczeniach
obwodów elektrycznych
Analizować stany nieustalone w obwodach elektrycznych
Znać zasadę działania elementów półprzewodnikowych (np.
dioda, tranzystor)
Obliczać układy zawierające elementy aktywne (np. źródła
sterowane, wzmacniacze operacyjne)
EK02
EK03
EK04
EK05
EK06
EK07
K_W03, K_U17
K_W03,K_U17
K_W03,K_U17
K_W03,K_U17
K_W03,K_U17
K_W03,K_U17
K_W03,K_U17
17 Treści programowe
forma zajęć - wykłady
W1
W2
W3
W4
W5
Obwód elektryczny, elementy topologii
obwodów elektrycznych. Prawo Ohma,
prawa Kirchoffa, zasada superpozycji,
zasada Telegena.
Obwody nierozgałęzione. Szeregowe i
równoległe połączenia elementów
obwodu. Rzeczywiste źródła napięcia i
prądu. Przekształcanie źródeł energii.
Dopasowanie odbiornika do źródła,
sprawność. Obwody liniowe prądu
stałego.
Metody analizy obwodów
rozgałęzionych: metoda praw Kirchoffa,
metoda oczkowa, metoda węzłowa.
Bilans mocy. Twierdzenia Thevenina i
Nortona, łączenie źródeł napięcia.
Obwody stało- i zmiennoprądowe.
Pojęcia reaktancji, susceptancji,
impedancji i admitancji. Dwójniki
szeregowe i równoległe RL i RC. Wykresy
wskazowe. Moce w obwodach o
przebiegach okresowych sinusoidalnych:
moc czynna, bierna, pozorna, zespolona
i chwilowa, ich wzajemne relacje.
Rezonans w obwodach elektrycznych,
warunki, dostrojenie do rezonansu,
dobroć układu rezonansowego,
liczba
godzin
odniesienie do celów
kształcenia
2
K_W03,
2
K_W03,
2
K_W03,
4
K_W03,
2
K_W03,
W6
charakterystyki częstotliwościowe
dwójników RLC. Sprzężenia
magnetyczne w obwodach
elektrycznych. Zasada działania i
parametry transformatora.
Podstawy elektroniki cyfrowej i
pomiarów. Pomiarowe układy cyfrowe
współpracujące z komputerem.
K_W03,
2
suma godzin
15
forma zajęć - laboratoria
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
L8
Badanie obwodów prądu stałego
Badanie obwodów prądu zmiennego
Badanie obwodów rezonansowych
Badanie transformatora
Badanie czwórników
Badanie filtrów elektrycznych
Badanie obwodów z elementami
aktywnymi (diody, tranzystory
Badanie obwodów z elementami
aktywnymi( wzmacniacz operacyjny)
suma godzin
liczba
godzin
odniesienie do celów
kształcenia
4
4
4
4
2
4
4
K_W03,K_U17
K_W03,K_U17
K_W03,K_U17
K_W03,K_U17
K_W03,K_U17
K_W03,K_U17
K_W03,K_U17
4
K_W03,K_U17
30
18 Narzędzia/metody dydaktyczne
1.
2.
Wykład wspomagany prezentacja multimedialną
Ćwiczenia w laboratorium wspomagane obliczeniami teoretycznymi i programami
komputerowymi, np. ewb, MatlaB
19 Sposoby oceny (F – formująca, P – podsumowująca)
Laboratorium: sprawdziany wejściowe, sprawozdania.
F2.
Wykład: egzamin końcowy.
F1.
20 Obciążenie pracą studenta
forma aktywności
Godziny kontaktowe z nauczycielem
Przygotowanie się do laboratorium
Przygotowanie do egzaminu
SUMA
SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA
PRZEDMIOTU
średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności
50
20
30
100
4
21 Literatura podstawowa i uzupełniająca
1.
S. Osowski, K.Siwek, M. Śmiałek, Teoria obwodów, Oficyna Wydawnicza PW,
Warszawa 2006.
2.
S. Bolkowski, Teoria obwodów elektrycznych, Wydawnictwa Naukowo
Techniczne, Warszawa 1995.
3.
4.
5.
M. Tadeusiewicz, Teoria obwodów cz. 1 i 2, Wydawnictwa Politechniki
Łódzkiej, 2002.
P. Kaźmierkowski, J. Matysik, Wprowadzenie do elektroniki i
energoelektroniki, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 2005
J. Baranowski, Z. Nosal, Układy elektroniczne cz. I. Układy analogowe liniowe,
WNT, Warszawa, 1998
22 Formy oceny - szczegóły
nr
efekt na ocenę 2 (ndst)
u
EK01 Nie oblicza
prostych
obwodów prądu
stałego i
zmiennego
EK02 Nie potrafi
stosować praw
elektrotechniki do
obliczania
obwodów
elektrycznych
EK03
Nie potrafi
obliczać wielkości
fizycznych w
obwodach prądu
stałego i
sinusoidalnie
zmiennego
EK04
Nie potrafi
stosować metod
sieciowych i
zaciskowych w
obliczeniach
obwodów
elektrycznych
Nie potrafi
analizować stany
nieustalone w
obwodach
elektrycznych
EK05
na ocenę 3 (dst)
na ocenę 4 (db)
na ocenę 5 (bdb)
Oblicza proste
obwody prądu
stałego i
zmiennego
Oblicza proste i
złożone obwody
prądu stałego i
zmiennego
Oblicza proste i
złożone obwody
prądu stałego i
zmiennego
Potrafi stosować
prawa
elektrotechniki do
obliczania
obwodów
elektrycznych
Potrafi stosować
prawa
elektrotechniki do
obliczania
obwodów
elektrycznych
Potrafi obliczać
wielkości
fizycznych w
prostych
obwodach prądu
stałego i
sinusoidalnie
zmiennego
Potrafi stosować
metody sieciowe i
zaciskowe w
obliczeniach
obwodów
elektrycznych
Potrafi obliczać
wielkości fizyczne
w prostych i
złożonych
obwodach prądu
stałego i
sinusoidalnie
zmiennego
Potrafi stosować
metody sieciowe i
zaciskowe w
obliczeniach
obwodów
elektrycznych
Potrafi kreatywnie
stosować prawa
elektrotechniki do
obliczania
prostych i
złożonych
obwodów
elektrycznych
Potrafi obliczać
wielkości fizyczne
w prostych i
złożonych
obwodach prądu
stałego i
sinusoidalnie
zmiennego
Potrafi stosować
metody sieciowe i
zaciskowe w
obliczeniach
obwodów
elektrycznych
Potrafi analizować
stany nieustalone
w obwodach
elektrycznych
metodą klasyczną
Potrafi analizować
stany nieustalone
w obwodach
elektrycznych
metodą klasyczną i
operatorową
Potrafi analizować
stany nieustalone
w prostych i
złożonych
obwodach
elektrycznych
metodą klasyczną i
EK06
Nie zna zasady
działania
elementów
półprzewodnikow
ych
Zna zasadę
działania
elementów
półprzewodnikow
ych (np. dioda,
tranzystor)
EK07
Nie potrafi
obliczać układów
zawierających
elementy aktywne
Potrafi obliczać
proste układy
zawierające
elementy aktywne
operatorową,
formułuje
równanie stanu
Znać zasadę
Znać zasadę
działania
działania
elementów
elementów
półprzewodnikow półprzewodnikow
ych (np. dioda,
ych (np. dioda,
tranzystor)
tranzystor,
tyrystor i inne)
Potrafi obliczać
Potrafi obliczać
układy zawierające biegle układy
elementy aktywne proste i złożone
(np. źródła
zawierające
sterowane,
elementy aktywne
wzmacniacze
(np. źródła
operacyjne)
sterowane,
wzmacniacze
operacyjne)
EK08
III.
Inne przydatne informacje
22 Inne przydatne informacje o przedmiocie
1.
2.
3.
4.
Informacja, gdzie można zapoznać się z prezentacjami do zajęć, instrukcjami do laboratorium, itp.
Informacje na temat miejsca odbywania zajęć.
Informacja na temat terminu zajęć (dzień tygodnia/godzina).
Informacja na temat konsultacji (godziny+miejsce).
Tabela podsumowująca.
Efekt kształcenia
Odniesienie danego
efektu do efektów
zdefiniowanych dla
całego programu
(„kierunkowych”)
Cele przedmiotu
Treści programowe
Narzędzia dydaktyczne
Sposób oceny
F1,F2
K_W03
C1,C2
W1
Wykład wspomagany
prezentacja
multimedialną
Ćwiczenia w laboratorium
wspomagane obliczeniami
teoretycznymi i
programami
komputerowymi, np. ewb,
MatlaB
K_W03
K_W03
K_U17
K_W03
K_W03
K_W03
K_W03
C1,C2
W2
j.w.
F1,F2
C1,C2
W3
j.w.
F1,F2
C1,C2
C1,C2
C1,C2
C1,C2
W4
W5
W6
W7
j.w.
j.w.
j.w.
j.w.
F1,F2
F1,F2
F1,F2
F1,F2
EK01
EK02
EK03
EK04
EK05
EK06
EK07
Strona | 6