Detail předmětu

Základy elektrotechniky

FCH-BC_ZETAk. rok: 2024/2025

Předmět je zaměřen na základy elektrických a elektronických obvodů, principů senzorů neelektrických veličin, měřicích systémů, pohonů elektrických strojů, a to v rozsahu potřebném pro studenty bakalářského studia fakulty chemické. Pozornost je také věnována otázkám bezpečnosti práce a aktuální legislativy.  Důraz je kladen na laboratorní cvičení, kde si student prakticky vyzkouší znalosti získané z přednášené látky.

 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Vstupní znalosti

Student by měl mít základy fyziky a měření fyzikálních veličin.

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Ústní zkouška (70 %), které předchází písemný test splněný na 60 %.

Aktivní účast na výuce včetně splněného testu (30 %).

Učební cíle

Předmět poskytne studentům základní přehled o elektrotechnických prvcích v průmyslu a automatizaci. Výklad bude na vhodných místech propojován s problematikou materiálů v elektrotechnice.  Cílem je pochopení principů a limitů měření neelektrických veličin, principů řízení elektrického výkonu zařízení, PID regulace, principů číslicové techniky a komunikace a způsobů jištění a ochrany před úrazem elektrickým proudem.

 

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPCP_MPMU bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Bezpečnost práce, legislativa, historie elektrotechniky a elektroniky.
2. Ohmův zákon, odpor vodiče, rezistivita, teplotní závislost odporu, paralelní a sériová konfigurace odporů, typy rezistorů.
3. Ideální cívka, ideální kondenzátor, základní rovnice. Chování RL, RC a RLC obvodu, objasnění pojmů reaktance, induktance a kapacitance, typy součástek, dvojbran apod.
4. Okamžitý a činný výkon ve střídavých obvodech na reálné, induktivní a na čistě kapacitní zátěži. Okamžitý a činný výkon na obecné impedanci. Definice jalového a zdánlivého výkonu, definice účiníku. Výkonové přizpůsobení ve střídavých obvodech.
5. Měření elektrických veličin – napětí, proud, výkon, fázový posun, principy měřicích přístrojů.
6. Polovodičové prvky, dioda, tranzistor, tyristor, SSR a další spínací prvky, PID regulace.
7. Senzory neelektrických veličin – čas, teplota, poloha, rychlost, zrychlení, průtok apod.,  fotoelektrické senzory, termokamera, QCM.
8. Zdroje elektrické energie – Transformátory, stabilizované zdroje, spínané zdroje a měniče napětí V-A charakteristika a vnitřní odpor ideálního zdroje napětí a proudu, reálný zdroj napětí, nezatížený a zatížený odporový dělič.
9. Elektrické akční členy – stejnosměrné a střídavé motory, servomotory, měření a regulace otáček a výkonu.
10. Logické obvody, boolova algebra a optimalizace logických obvodů, mikroprocesor, jednočipový počítač, architektura PC.
11. Digitální komunikace – komunikační rozhraní, standardy, komunikační protokoly, komponenty.
12. Systémy pro automatizaci – PLC, laboratorní měřicí stanice, průmyslové systémy, komponenty průmyslové automatizace.
13. Jednofázová a třífázová soustava, způsoby ochrany a jištění, instalace, nn, vn a vvn.

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Měření základních elektrických veličin (1hod)
2. Základy elektroinstalace (2hod)
3. Principy teplotních senzorů, zapojení a vyhodnocení (2 hod)
4. Polovodičové součástky, základní zapojení a využití (2 hod)
5. Řízení a regulace (2 hod)
6. Mikroprocesory a PCL systémy (2 hod)
7. Digitální komunikace (2 hod)