teoria pola elektromagnetycznego

Politechnika Opolska
Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki
Karta Opisu Przedmiotu
Kierunek studiów
Profil kształcenia
Poziom studiów
Specjalność
Forma studiów
Semestr studiów
ELEKTROTECHNIKA
Ogólnoakademicki
Studia pierwszego stopnia
Nazwa przedmiotu
TEORIA POLA ELEKTROMAGNETYCZNEGO
Studia niestacjonarne
V
Nauki podst. (T/N)
N
Subject Title
Theory of electromagnetic fields
ECTS (pkt.)
Tryb zaliczenia przedmiotu
Kod przedmiotu
B2
7
Egzamin
Nazwy
Matematyka, fizyka, elektrotechnika, teoria obwodów
przedmiotów
1. Ma ugruntowaną wiedzę z zakresu analizy wektorowej.
2. Ma ugruntowaną wiedzę z działów fizyki dotyczących pola
elektromagnetycznego i zjawisk falowych. Ma opanowaną i
ugruntowaną wiedzę z elektrotechniki i teorii obwodów.
Wiedza
Wymagania
wstępne w
zakresie
przedmiotu
1. Umie posługiwać się opanowanymi metodami aparatu
matematycznego dotyczącego analizy wektorowej.
Umiejętności
Kompetencje
społeczne
2. Umie rozpoznawać prawidłowo problemy korzystając z wiedzy
zdobytej we wcześniejszej nauce wymienionych przedmiotów.
1. Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się.
2. Potrafi współdziałać i pracować w grupie pełniąc w niej rolę
przywódczą jak również podporządkowywać się prośbom
(poleceniom) kolegów.
Program przedmiotu
Forma zajęć
Wykład
Seminarium
Liczba godzin zajęć w
semestrze
20
20
Prowadzący zajęcia
(tytuł/stopień naukowy, imię i nazwisko)
dr inż.. Andrzej Przytulski
dr inż.. Andrzej Przytulski
Treści kształcenia
Wykład
Lp.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Sposób realizacji
Tematyka zajęć
Krótkie przypomnienie aparatu matematycznego stosowanego w teorii pola
elektromagnetycznego.
Pole elektrostatyczne i wielkości z nim związane. Parametry całkowe pola kondensatory, obliczanie ich pojemności, układy połączeń.
Pole przepływowe i wielkości z nim związane. Zastosowanie wektorowego prawa
Ohma w technice i ochronie przeciwporażeniowej.
Pole magnetyczne i wielkości z nim związane. Wprowadzenie pojęcia indukcyjności
własnej i wzajemnej. Metody obliczania pól.
Analogie formalne obwodów elektrycznych i obwodów magnetycznych. Nawiązanie
do obwodów nieliniowych prądu stałego i metody rozwiązywania obwodów
Równania Maxwella i równania falowe.
Płaska fala harmoniczna w środowisku nieprzewodzącym.
Płaska fala harmoniczna w środowisku przewodzącym i słabo przewodzącym.
Mechanizm transportu energii elektrycznej w liniach przesyłowych i
transformatorach. Wprowadzenie wektora Poyntinga.
Liczba godzin
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Oddziaływanie pola elektromagnetycznego na środowisko i organizm człowieka.
10.
Liczba godzin zajęć w semestrze
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Egzamin pisemny i ustny.
efektów kształcenia
Seminarium
Sposób realizacji
Lp.
Tematyka zajęć
Operacje różniczkowania na polach skalarnych i wektorowych.
1.
2.
Wyznaczanie charakterystycznych wielkości pola elektrostatycznego oraz jego
parametrów całkowych.
3.
Wyznaczanie oporności skrośnych w układach kabli, uziomy i ich rodzaje oraz
wyznaczanie wartości napięć krokowych w pobliżu tych uziomów.
2
20
Liczba godzin
2
2
2
4.
Obliczanie natężeń pola i indukcji magnetycznej od różnych konfiguracji przewodów. Obliczanie wielkości całkowych pola magnetycznego.
2
5.
Obwody magnetyczne i ich własności. Nowoczesne materiały na rdzenie maszyn
elektrycznych.
2
6.
Równania Maxwella i równania falowe. Przykłady zastosowań.
7.
2
Obliczanie parametrów fali elektromagnetycznej w środowisku nieprzewodzą-cym.
2
8.
Obliczanie parametrów fali elektromagnetycznej w środowisku przewodzącym i
słabo przewodzącym.
9.
Mechanizm transportu energii elektrycznej w liniach przesyłowych i
transformatorach. Wprowadzenie wektora Poyntinga. Przykłady obliczeń.
10.
Efekty biologiczno-fizyczne w ciele człowieka powodowane stałym i
wolnozmiennym polem elektromagnetycznym.
2
2
2
20
Liczba godzin zajęć w semestrze
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Samodzielne przygotowanie prezentacji na wybrany temat.
efektów kształcenia
1. Student zdobył podstawową wiedzę z zakresu pola
elektromagnetycznego pozwalającą rozumieć mu zjawiska
Wiedza
również z teorii obwodów np. przenoszenie energii
elektrycznej w liniach przesyłowych i transformatorach.
1. Student potrafi obliczyć pojemności i indukcyjności prostych
układów.
Efekty kształcenia dla
przedmiotu - po
zakończonym cyklu
kształcenia
Umiejętności
2. Ma umiejętności potrzebne do obliczania obwodów
magnetycznych maszyn i urządzeń.
3. Umie dokonać podstawowych obliczeń dotyczących
propagacji fal elektromagnetycznych.
Kompetencje
społeczne
1. Rozumie potrzebę permanentnego dokształcania się.
2. Łagodzi niepokoje społeczne dotyczące łącznośći
bezprzewodowej i mechanizmu przesyłu energii elektrycznej
informując rzetelnie i w przystępny sposób o działaniu np.
telefonii komórkowej i oddziaływaniu linii przesyłowych na
środowisko.
Metody dydaktyczne:
Wykład w sali audytoryjnej. Seminaria z prezentacjami multimedialnymi oraz w formie prowadzenia
przykładowych obliczeń dotyczących danego problemu.
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu:
Egzamin pisemny i ustny. Przygotowanie seminarium w postaci krótkiej prezentacji.
Literatura podstawowa:
[1] JASZCZYK B., ŁUKANISZYN M., WYRZYKOWSKI M.: Elektrotechnika teoretyczna – Pole
elektromagnetyczne, cz. I i II, skrypt WSI w Opolu nr 160 rok wydania 1993.
[2] ŁUKANISZYN M., JASZCZYK B.: Podstawy elektromagnetyzmu, skrypt Poltechniki Opolskiej nr 252 rok
wydania 2003.
[3] JASZCZYK B., ŁUKANISZYN M., PRZYTULSKI A.: Zbiór zadań z teorii pola elektromagnetycznego,
skrypt Politechniki Opolskiej nr 227 rok wydania 2000.
Literatura uzupełniająca:
[1] KRAKOWSKI M.: .Elektrotechnika teoretyczna – pole elektromagnetyczne, Wydawnictwo Naukowe
PWN Warszawa 1995.
[2] PAUL C.R., NASAR S.A.; Introduction to electromagnetic fields. McGraw-Hill 1982.
______________
* niewłaściwe przekreślić
…………………………………………………..
……………………………………………………….
(kierownik jednostki organizacyjnej/bezpośredni przełożony:
(Dziekan Wydziału
pieczęć/podpis
pieczęć/podpis)