OBSAH Elektronika... 2 Elektrotechnika 1... 4 Technologická praktika 6... 6 Technická matematika 1... 8 Základy elektrotechniky...10
ELEKTRONIKA Zkratka předmětu: KPV/ELNIK Vymezení předmětu: povinný Hod. rozsah : 1 + 1 Seznam odborné literatury BEZDĚK M.: Elektronika I, učebnice, KOPP, 2003, ISBN 80-7232-171-4 LÁNÍČEK R.: Elektronika obvody, součástky, děje, BEN, 1998, ISBN 80-86056-25-2 MIKOŠEK M.: Základy elektroniky a výpočetní techniky, učebnice PDF-OSU, 1986 Stručná anotace předmětu Cílem předmětu je poskytnout studentům průřezové poznání v oblasti elektroniky, základní znalosti, potřebné pro další odborné studium elektroniky a výpočetní techniky. Obsahem jsou součástky moderní elektroniky, jednoduché analogové elektronické obvody a základy číslicové techniky se zaměřením na výpočetní techniku. Seznámení se základní vnitřní architekturou PC, vnitřním a vnějším rozhraním, počítačovými periferiemi, sítěmi a multimediálními počítači. Tento povinný předmět je určen studentům třetího z kombinací technická výchova pro získání teoretických základů elektroniky z oblasti základních pojmů a používání elektronických obvodů v běžném životě a výuce. Program přednášek 1 Základní obvody Základní pojmy z elektroniky, obvodové součástky, zdroje a jejich vlastnosti, děliče napětí, dvojpóly, čtyřpóly. 2 Usměrňovače a stabilizátory Usměrňovače, polovodičové diody, jednocestný usměrňovač, dvoucestný usměrňovač, zdvojovače a násobiče napětí, filtrace usměrněného napětí, stabilizátory napětí. 3 Zesilovače a operační zesilovače Rozdělení zesilovačů, základní parametry zesilovače, korekční a výkonové zesilovače, operační zesilovače, použití zesilovačů v praxi 4 Vícevrstvé spínací součástky, oscilátory Tyristor, triak, diak, použití a princip činnosti, vlastnosti oscilátorů, oscilátory RC, LC, řízené krystalem, oscilátory bez zpětné vazby, použití oscilátorů v elektronických obvodech. 5 Základy sdělovací techniky Modulace a demodulace, princip rozhlasového a televizního přenosu, družicový a satelitní přenos, základní princip a použití. 6 Logické elektronické obvody Logické obvody, základní zákony, základní logické členy a jejich realizace, minimalizace logických funkcí, klopné obvody. 7 Úvod do výpočetní techniky 2
Rozdělení číslicových počítačů, základní pojmy, počítačové sítě, uživatelské programy pro PC, využití počítačů ve výuce. Program cvičení 1 6 Výpočty a řešení základních elektronických obvodů. Měření na jednoduchých elektronických obvodech. Průběžné zadávání pěti seminárních prací. Požadavky ke zkoušce 1. Povinná účast na cvičeních minimálně 90 % 2. Odevzdání všech zadaných seminárních prací 3. Úspěšné zvládnutí písemky (2 body ze 4) 4. Správná odpověď na dvě vylosované otázky Dne: 14.1. 2004 Zpracoval: Ing. Ladislav RUDOLF, Ph.D. Fakulta PDF, kat. KPV 3
ELEKTROTECHNIKA 1 Zkratka předmětu: KPV/ELTR1 Vymezení předmětu: povinně volitelný Hod. rozsah : 0 + 1 Seznam odborné literatury VOŽENÍLEK L., ŘEŠÁTKO M.: Základy elektrotechniky, SNTL, 1986 BLAHOVEC A.: Elektrotechnika I, Informatorium, 2002, ISBN 80-86073-90-4 BLAHOVEC A.: Elektrotechnika III-příklady a úlohy, Informatorium, 1984, ISBN 80-860-73-50-5 Stručná anotace předmětu Obsahem je vysvětlení fyzikálních základů elektrotechniky. Jsou probírány: elektrostatika a její technické aplikace, vedení elektrického proudu v různých druzích látek, základy teorie stejnosměrných obvodů. Tento povinně volitelný předmět je doporučen studentům druhého, případně třetího ročníku s kombinací technická výchova pro získání teoretických základů elektrotechniky z oblasti základních pojmů, stejnosměrného proudu a elektrostatiky. Další teoretické oblasti jsou probírány v navazujícím předmětu elektrotechnika 2. Program přednášek, seminářů, cvičení 1 Význam, vývoj a úkoly elektrotechniky Základní pojmy (fyzikální veličiny a jednotky, stavba látek, rozdělení látek podle elektrické vodivosti, elektrický náboj) 2 Stejnosměrný proud (elektrický obvod, zdroje stejnosměrného napětí, galvanické články, akumulátory) Elektrický odpor, výpočet odporu, rezistory, vodivost, závislost odporu vodiče na teplotě, elektrický proud ve vodiči, zadání seminární práce 1 3 Ohmův zákon, úbytek napětí ve vodiči, účinky elektrického proudu na lidský organismus Elektrická práce a elektrický výkon, příkon a výkon, účinnost, zadání seminární práce 2 4 Řazení rezistorů (sériové, paralelní, smíšené), transfigurace rezistorů Joulův-Lenzův zákon, přeměna elektrické energie v teplo, Kirchhoffovy zákony, zadání seminární práce 3 5 Řešení složených elektrických obvodů stejnosměrného proudu, elektrický zdroj a jeho náhradní schéma, děliče napětí (zatížený a nezatížený dělič) Théveninova poučka, řazení elektrických zdrojů (sériové, paralelní, kombinované), zadání seminární práce 4 4
6 Elektrostatika (elektrické pole, Coulombův zákon, plošná hustota náboje, elektrický potenciál a napětí, vodič v elektrickém poli Dielektrikum v elektrickém poli, elektrická indukce, elektrická pevnost, kapacita, kondenzátory, zadání seminární práce 5 7 Zápočtová písemka a hodnocení Požadavky zápočtu 1 Povinná účast na cvičeních minimálně 90 % 2 Odevzdání všech zadaných seminárních prací 3 Úspěšné zvládnutí zápočtové písemky (5 bodů z 10) Dne: 14.1. 2004 Zpracoval: Ing. Ladislav RUDOLF, Ph.D. Fakulta PDF, kat. KPV 5
TECHNOLOGICKÁ PRAKTIKA 6 Zkratka předmětu: KPV/PRAK6 Vymezení předmětu: povinný Hod. rozsah : 0 + 2 Seznam odborné literatury VOŽENÍLEK L., ŘEŠÁTKO M.: Základy elektrotechniky, SNTL, 1986 BLAHOVEC A., STAŇKOVÁ V.: Sbírka příkladů a úloh ze základů elektrotechniky, SNTL, 1984 BEZDĚK M.: Elektronika I, učebnice, KOPP, 2003, ISBN 80-7232-171-4 LÁNÍČEK R.: Elektronika obvody, součástky, děje, BEN, 1998, ISBN 80-86056-25-2 Stručná anotace předmětu Ověření a praktické procvičení teoretických znalostí nabytých v předmětu Elektronika. Základy pájení měkkou pájkou, pistolovou páječkou a mikropájkou. Realizace jednoduchých elektronických obvodů navržených a propočítaných ve cvičeních. Praktické používání základních elektronických měřicích přístrojů a měření obvodových veličin a parametrů vlastních realizovaných zapojení. Seznámení s některými analogovými i digitálními elektronickými stavebnicemi a práce s nimi se zaměřením na jejich využití ve školní praxi. Tento povinný předmět je určen studentům třetího ročníku s kombinací technická výchova pro praktické ověření a procvičení teoretických základů nabytých v předmětech Elektronika a praktické používání základních elektrotechnických měřicích přístrojů a měření základních parametrů elektronických součástek a zařízení ve vlastním zapojení pro používání elektronických zařízení v běžném životě a školní praxi. Program přednášek, seminářů, cvičení 1 Seznámení s náplní učiva a požadavky k udělení zápočtu. Bezpečnostní předpisy pro ochranu před nebezpečným dotykovým napětím, základy první pomoci při úrazu elektrickým proudem, požární rizika. Provedení písemného záznamu o školení, písemné zpracování základních předpisů. 2 Seminární práce 1: Měření polovodičového PN přechodu, základní teorie, zpracování výsledků. 3 Seminární práce 2: Měření V - A charakteristiky vybrané polovodičové diody, základní teorie, zpracování výsledků. 4 Seminární práce 3: Měření na parametrickém stabilizátoru se zenerovou diodou, základní teorie, zpracování výsledků. 5 Seminární práce 4: Měření na jednocestném a dvoucestném usměrňovači, základní teorie, zpracování výsledků. 6 Seminární práce 5: Měření účinnosti filtračních článků, základní teorie, zpracování výsledků. 6
7 Seminární práce 6: Měření na teplotně závislém odporu (termistoru), základní teorie, zpracování výsledků. 8 Seminární práce 7: Měření charakteristik vybraného bipolárního tranzistoru, základní teorie, zpracování výsledků. 9 Seminární práce 8: Měření charakteristik a určení h-parametrů bipolárního tranzistoru, základní teorie, zpracování výsledků. 10 Seminární práce 9: Zapojení stavebnice rozhlasového přijímače, základní teorie, ověření funkčnosti přijímače. 11 Seminární práce 10: Měření na integrovaném obvodu MH 7400, základní teorie, zpracování výsledků. 12 Seminární práce 11: Zapojení elektronických obvodů s logickými členy, základní teorie, ověření funkce. 13 Uzavření a vyhodnocení seminárních prací a posouzení splněných povinností k udělení zápočtu (při splnění všech studijních podmínek může být udělen zápočet) Požadavky zápočtu 1 Povinná účast na cvičeních minimálně 90 % (12 účastí ze 13) 2 Odevzdání zadaných seminárních prací (seminární práce obsahuje teorii zadané problematiky, původní výsledky měření, tabulky, grafy, vyhodnocení) 3 Ústní pohovor k některému tématu seminární práce (student náhodně vybere jednu seminární práci, kterou teoreticky vysvětlí) Dne: 14.1. 2004 Zpracoval: Ing. Ladislav RUDOLF, Ph.D. Fakulta PDF, kat. KPV 7
TECHNICKÁ MATEMATIKA 1 Zkratka předmětu: KPV/TMAT1 Vymezení předmětu: povinně volitelný Hod. rozsah : 0 + 2 Seznam odborné literatury JIRÁSEK F. a kolektiv: Sbírka úloh z matematiky, 1. část, PROMETHEUS, 2002, ISBN 80-85849-55-0 JIRÁSEK F. a kolektiv: Sbírka úloh z matematiky, 2. část, PROMETHEUS, 1999, ISBN 80-7196-012-8 BLAHOVEC A., STAŇKOVÁ V.: Sbírka příkladů a úloh ze základů elektrotechniky, SNTL, 1984 BROŽKOVÁ A.: Cvičení z matematické analýzy, 1. díl, Ostrava: OSU, 2001, ISBN 80-7042-083-9 PETÁKOVÁ J.: Matematika, PROMETHEUS, 2001, ISBN 80-7196-099-3 Stručná anotace předmětu Tento povinně volitelný předmět je doporučen studentům prvního ročníku v letním semestru s kombinací technická výchova pro doplnění znalostí z matematiky a jejími aplikacemi v technice. Předmět vhodně rozvíjí učební látku z matematicko - fyzikálního praktika. Program cvičení 1 Seznámení s náplní učiva v jednotlivých cvičeních a podmínek k udělení zápočtu, úvod do teorie komplexních čísel. 2 Algebraický a goniometrický tvar komplexního čísla, operace s komplexními čísly. 3 Aplikace komplexních čísel na příkladech v oblasti elektrotechniky. Seminární práce 1: Komplexní čísla. 4 Matice a determinanty, základní teorie a metody výpočtu. 5 Aplikace teorie matic a determinantů na technických příkladech. Seminární práce 2: Matice a determinanty. 6 Limita funkce, základní teorie, procvičování na příkladech. 7 Derivace funkce, základní teorie, derivační vzorce, jednoduché příklady na derivace. 8 Derivace součtu (rozdílu), násobku a podílu dvou funkcí. Seminární práce 3: Limita a derivace funkce. 9 Neurčitý integrál, základní teorie, integrační vzorce, jednoduché příklady přímá integrace. 8
10 Integrační metody substituční, per partes. Jednoduché příklady na integrační metody. Seminární práce 4: Neurčitý integrál. 11 Určitý integrál, základní teorie a vlastnosti. Jednoduché příklady s použitím určitého integrálu. 12 Užití určitého integrálu na příkladech. Seminární práce 5: Určitý integrál. 13 Závěrečný zápočtový test znalostí, odevzdání programů a posouzení splněných povinností k udělení zápočtu. (při splnění všech studijních podmínek může být udělen zápočet) Požadavky zápočtu 1 Účast na cvičeních minimálně 70 % (9 účastí ze 13) 2 Odevzdání všech zadaných programů (program obsahuje 5 vypočtených příkladů z učiva příslušného cvičení, příklady si student z literatury vybírá sám) 3 Úspěšné zvládnutí závěrečného zápočtového testu (5 příkladů po 1 bodu, student musí získat alespoň 2,5 bodu) Dne: 14.1. 2004 Zpracoval: Ing. Ladislav RUDOLF, Ph.D. Fakulta PDF, kat. KPV 9
ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY Zkratka předmětu: KPV/ZELTE Vymezení předmětu: povinný Hod. rozsah : 1 + 1 Seznam odborné literatury VOŽENÍLEK L., ŘEŠÁTKO M.: Základy elektrotechniky, SNTL, 1986 VOŽENÍLEK L., LSTIBŮREK F.: Základy elektrotechniky II, SNTL, 1985 BLAHOVEC A.: Elektrotechnika I, Informatorium, 2002, ISBN 80-86073-90-4 BLAHOVEC A.: Elektrotechnika II, Informatorium, 2003, ISBN 80-7333-013-X BLAHOVEC A.: Elektrotechnika III-příklady a úlohy, Informatorium, 1984, ISBN 80-860-73-50-5 Stručná anotace předmětu Rozšíření a prohloubení středoškolských znalostí z fyzikálních základů elektřiny a magnetismu. Získání základních elektrotechnických vědomostí nutných pro pochopení činnosti a funkce jednoduchých elektrických zařízení. Bezpečnostní předpisy pro ochranu před nebezpečným dotykovým napětím, základy první pomoci při úrazu elektrickým proudem. Požární rizika při používání elektrických zařízení v běžném životě. Používání základních elektrotechnických měřících přístrojů a měření základních parametrů elektrotechnických zařízení ve vlastním zapojení. Tento povinný předmět je určen studentům druhého ročníku oboru vychovatelství se zaměřením na pracovně terapeutické zaměření pro získání teoretických základů elektrotechniky z oblasti základních pojmů a praktické používání základních elektrotechnických měřicích přístrojů a měření základních parametrů elektrotechnických zařízení ve vlastním zapojení pro používání elektrických zařízení v běžném životě a vychovatelské praxi. Program přednášek 1 Základní poznatky o elektřině Elektronová teorie. Stavba atomu, molekula a vazby atomů. Rozdělení látek podle elektrické vodivosti (vodiče, polovodiče, nevodiče. Základní vlastnosti elektřiny. První pomoc při úrazech elektřinou. Elektrické veličiny a jednotky v mezinárodní soustavě SI. Základní elektrotechnické značky. Elektrostatika Elektrické pole. Coulombův zákon a plošná hustota náboje. Působení el. pole na vodič a na dielektrikum. Elektrický potenciál a napětí. Vodič v elektrickém poli. Dielektrikum v el. poli. Elektrická indukce a el. pevnost. Kapacita a kondenzátory. 2 Stejnosměrný proud a elektrický obvod Elektrický obvod, zdroje stejnosměrného napětí, galvanické články, akumulátory. Elektrický odpor, výpočet odporu, rezistory, vodivost, závislost odporu vodiče na teplotě, elektrický proud ve vodiči. Ohmův zákon, úbytek napětí ve vodiči. Účinky elektrického proudu na lidský organismus. Elektrická práce a elektrický výkon, příkon a výkon, účinnost. Řazení rezistorů (sériové, paralelní, smíšené). Joulův-Lenzův zákon. Přeměna elektrické energie v teplo, Kirchhoffovy zákony. Řešení elektrických obvodů stejnosměrného proudu, elektrický zdroj a jeho náhradní schéma, děliče napětí 10
(zatížený a nezatížený dělič). Řazení elektrických zdrojů (sériové, paralelní, kombinované). 3 Základy elektrochemie Vedení elektrického proudu v kapalinách. Faradayovy zákony. Elektrolýza a její využití. Chemické zdroje napětí. Akumulátory. Magnety a magnetické pole Trvalé magnety a magnetické vlastnosti látek. Magnetické pole magnetu. Teorie magnetizmu. Magnetické pole a jeho základní veličiny (póly, mag. tok, mag. indukce, intenzita mag. pole, permeabilita, mag. napětí, mag. odpor), Hopkinsonův zákon, základní řešení mag. obvodů. Hysterézní smyčka. Magnetické chování látek (diamagnetické, paramagnetické, feromagnetické). 4 Elektromagnetická indukce Elektromagnetické účinky el. proudu. Pohyb vodiče v mag. poli. Pohyb osamoceného vodiče. Vzájemné působení dvou vodičů. Dynamické účinky el. proudu. Indukované napětí. Vlastní indukce. Vzájemná indukce. Indukčnost cívky. Praktické využití elektromagnetické indukce. Ztráty ve feromagnetických materiálech. Hysterezí ztráty. Ztráty vířivými proudy. 5 Střídavý proud Základní veličiny sinusového průběhu, základní pojmy střídavého napětí a proudu kmit, doba kmitu, kmitočet, úhlový kmitočet, okamžitá, maximální a efektivní hodnota, fázový posun účiník). Práce a výkon střídavého el. proudu. Činná a jalová složka. R, L a C v obvodu střídavého proudu. Rezonance (sériová, paralelní). Thomsonův vzorec. Třífázový proud Vznik a základní pojmy třífázového proudu (napětí fázové a sdružené. Spojení vinutí do hvězdy a trojúhelníka. Točivé magnetické pole. Výkon trojfázového proudu. Třífázové el. stroje, přenos a rozvod el. energie. Vliv na životní prostředí. 6 Elektrické stroje Transformátory, Hlavní druhy střídavých a stejnosměrných strojů. Indukční stroje (popis třífázového asynchronního motoru s kotvou nakrátko). Synchronní stroje, generátory el. proudu (alternátory, dynama). Stejnosměrné motory (s cizím buzením, derivační, sériové, kompaundní. Použití stejnosměrných strojů v praxi. Program cvičení 1 Výpočty příkladů (výpočet odporu, vodivosti, závislost odporu vodiče na teplotě, práce a výkon elektrického proudu, tepelné účinky elektrického proudu, účinnost elektrického zařízení). Zadání seminární práce 1 2 Řešení obvodů stejnosměrného proudu na příkladech. Zadání seminární práce 2 3 Řešení příkladů na elektrostatické pole. Zadání seminární práce 3 4 Řešení příkladů na magnetické pole. Zadání seminární práce 4 5 Výpočty obvodů napájených střídavým proudem. Zadání seminární práce 5 11
6 Praktické měření elektrických obvodů a součástek, zásady správného používání měřících přístrojů (ručičkové, digitální). 7 Opakování probraného učiva a příprava na zkoušku Požadavky ke zkoušce 3. Povinná účast na cvičeních minimálně 90 % 4. Odevzdání všech zadaných seminárních prací 3. Úspěšné zvládnutí písemky (5 bodů z 10) 4. Správná odpověď na dvě vylosované otázky Dne: 14.1. 2004 Zpracoval: Ing. Ladislav RUDOLF, Ph.D. Fakulta PDF, kat. KPV 12