Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2024/2025

Elektrické obvody

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
B1B31EOS Z,ZK 6 3P+2S česky

Předmět B1B31EOS nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět B2B31ZEO (vztah je symetrický)

Předmět B1B31EOS nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět B2B31ZEOA (vztah je symetrický)

Předmět B1B31EOS může při kontrole studijních plánů nahradit předmět B2B31ZEOA

Předmět B1B31EOS může při kontrole studijních plánů nahradit předmět B2B31ZEO

Předmět B1B31EOS nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět B2B31ZEO (vztah je symetrický)

Předmět B1B31EOS nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět B2B31ZEOA (vztah je symetrický)

Garant předmětu:
Jiří Hospodka, Martin Pokorný
Přednášející:
Martin Pokorný
Cvičící:
Martin Pokorný, Michal Šimek
Předmět zajišťuje:
katedra teorie obvodů
Anotace:

Předmět popisuje základní metody analýzy elektrických obvodů. Má za úkol sjednotit rozdílnou úroveň znalostí studentů z různých typů škol a vytvořit základ pro navazující odborné předměty. Student by měl získat představu o rozdílu mezi skutečným obvodem a jeho modelem, znát chování ideálních obvodových prvků ve stacionárním a v harmonickém ustáleném stavu i během přechodných dějů vyvolaných změnami v obvodu. Nabyté vědomosti by, kromě jiného, měly sloužit také pro kritické posouzení výsledků analýzy a simulace elektrických obvodů pomocí softwarových prostředků.

Požadavky:
Osnova přednášek:

1. Elektrické zařízení a jeho obvodový model. Obvodové veličiny (napětí, proud, výkon), charakteristické hodnoty. Základní pasivní a aktivní ideální obvodové prvky, Ohmův zákon.

2. Základní zákony a teorémy (Kirchhoffovy zákony, Théveninův a Nortonův teorém, princip superpozice).

3. Elementární metody analýzy lin. odporových obvodů. Obvody s jedním a s více nezávislými zdroji.

4. Výkon a výkonové přizpůsobení v odporových obvodech. Provozní stavy elektrických obvodů (přechodný děj, ustálený stav). Stacionární ustálený stav (SUS).

5. Obecné metody analýzy odporových obvodů - topologie obvodu, obvodové rovnice.

6. Harmonický ustálený stav (HUS), vyjádření harm. průběhů pomocí fázorů, Metody analýzy.

7. Fázorové diagramy. Výkon a výkonové přizpůsobení v HUS. Rezonance, rezonanční obvody.

8. Trojfázové soustavy, trojfázové obvody v HUS. Výkony, fázorové diagramy.

9. Kmitočtová závislost obvodových funkcí (impedance, admitance, přenos). Frekvenční charakteristiky obvodů.

10. Obvodové rovnice v časové oblasti pro lin. obvody s akumulačními prvky. Přechodné děje 1. řádu.

11. Přechodné děje 2. řádu (aperiodická odezva, tlumené kmity) v základních RLC obvodech.

12. Použití Laplaceovy transformace pro řešení obvodů - analýza přech. dějů v operátorové oblasti. Buzení jednorázovými impulzy, impulzní a přechodová charakteristika.

13. Souvislost popisu a chování obvodů v časové a frekvenční oblasti. Obvody buzené periodickými neharmonickými napětími a proudy (PNUS), Fouriérovy řady.

14. Shrnutí znalostí a porovnání metod analýzy elektrických obvodů. Některé další problémy obvodové analýzy.

Osnova cvičení:

1. Úvod. Elektrický obvod, elektrické napětí a proud, zdroje a spotřebiče elektrické energie, fyzikální analogie elektrického obvodu.

2. Obvodové veličiny a jejich charakteristické hodnoty. Pasivní a aktivní obvodové prvky, Ohmův zákon, elektrický obvod.

3. Kirchhoffovy zákony. Sériové a paralelní řazení rezistorů (společný proud resp. společné napětí), nezatížené děliče napětí a proudu. Řazení ideálních zdrojů napětí a proudu.

4. Théveninův a Nortonův teorém, záměna zdrojů, zatížené děliče napětí a proudu. Princip superpozice. Řešení odporových obvodů pomocí elementárních metod.

5. Sériové a paralelní řazení reálných zdrojů napětí a proudu. Výkon spotřebovávaný rezistorem, výkon dodávaný zdrojem, výkonové přizpůsobení.

6. Metoda uzlových napětí, metoda smyčkových proudů. Vstupní a výstupní odpor obvodu (pro obvody bez i s řízenými zdroji).

7. Fázory harmonických veličin, impedance a admitance pasivních prvků v HUS. Elementární metody analýzy obvodů v HUS. Obvodové rovnice v HUS.

8. Fázorové diagramy. Výkony v HUS (činný, jalový a zdánlivý výkon, účiník), výkonové přizpůsobení. Rezonance, rezonanční obvody.

9. Trojfázové obvody, výkony v trojfázových obvodech, fázorové diagramy.

10. Frekvenční charakteristiky obvodů, asymptotická aproximace.

11. Přechodné děje 1. řádu.

12. Přechodné děje 2. řádu v RLC obvodech se stejnosměrnými zdroji (aperiodická odezva, tlumené kmity).

13. Řešení obvodů pomocí Laplaceovy transformace, přechodné děje, impulzní buzení, impulzní a přechodová charakteristika.

14. Rezerva, opakování, zápočet.

Cíle studia:
Studijní materiály:

1. Havlíček V., Pokorný M., Zemánek I.: Elektrické obvody 1, 1. vyd., Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2005, ISBN 80-01-03299-X

2. Havlíček V., Zemánek I.: Elektrické obvody 2, 1 vyd., Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2008, ISBN 978-80-01-03971-7.

3. Irwin, J. D., Nelms R. M.: Basic engineering circuit analysis: / 9th ed., Wiley, 2008, ISBN 0470128690.

4. Alexander Ch. K., Sadiku M., N. O.: Fundamentals of Electric Circuits, 3rd ed., Mc Graw Hill, ISBN: 978-0-07-297718-9.

Poznámka:
Další informace:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B1B31EOS
Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:
06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
místnost T2:C3-135
Pokorný M.
13:30–16:00
(přednášková par. 1)
Dejvice
T2:C3-135
Út
místnost T2:A3-413a
Pokorný M.
16:15–17:45
(přednášková par. 1
paralelka 103)

Dejvice
Laborator K413A
místnost T2:A3-413a
Pokorný M.
18:00–19:30
(přednášková par. 1
paralelka 104)

Dejvice
Laborator K413A
St
místnost T2:A3-413a
Šimek M.
12:45–14:15
(přednášková par. 1
paralelka 101)

Dejvice
Laborator K413A
místnost T2:A3-413a
Šimek M.
18:00–19:30
(přednášková par. 1
paralelka 102)

Dejvice
Laborator K413A
Čt

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 18. 5. 2024
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese https://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet4731206.html