Osnove elektrotehnike I

Opis predmeta

Elektrina (naboj), tok in napetost. Zakon o ohranitvi elektrine, kontinuitetna enačba. Prvi in drugi Kirchhoffov zakon. Upor. Nelinearen upor. Temperaturne lastnosti uporov. Napetostno-tokovna karakteristika. Tokovni in napetostni vir. Enosmerna električna vezja. Metode za analizo vezij in teoremi.

Elektrina in porazdelitve elektrine. Električno polje. Coulombov zakon električne sile. Električna poljska jakost. Izvornost električnega polja. Delo električne sile, električna potencialna energija. Nevrtinčnost električnega polja. Električni potencial. Električna napetost. Električni dipol. Prevodnik v električnem polju. Zrcaljenje. Dielektrik in električno polje.Polarizacija. Gostota električnega pretoka, električni pretok. Dielektričnost. Mejna pogoja električnega polja. Preboj. Kapacitivnost. Kondenzator. Delne kapacitivnosti. Energija električnega polja. Gibalni procesi v električnem polju. Kondenzatorsko vezje.

Tokovno polje. Tokovna gostota. Dualnost elektrostatičnega in tokovnega polja. Ohmov zakon. Joulov zakon. Specifična električna prevodnost. Mejni pogoji tokovnega polja. Električna upornost in električna prevodnost. Ozemljitvena upornost.

Cilji in kompetence

Spoznati in uporabljati zakone električnega in tokovnega polja ter enosmernih električnih vezij. Snov predmeta je osnova za spremljanje strokovnih predmetov v višjih letnikih študija elektrotehnike.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, avditorne in laboratorijske vaje (praktikum), izvajanje priprav in domačih nalog, učenje z uporabo videa in spletnih gradiv. Predavanja celotnega predmeta so v video obliki študentom dostopna preko spleta.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem predmetu bodo študenti zmožni:

– definirati osnovne količine, enote in konstante s področja elektrotehnike, predstaviti njihov pomen,

– pojasniti zveze med količinami, izvesti analitične izračune in interpretirati rezultate,

– preučiti navodila za eksperimente s področja elektrotehnike, izvesti laboratorijske eksperimente in pojasniti rezultate.

Reference nosilca

1. ADAMIČ, Michel, DRVARIČ TALIAN, Sara, SINIGOJ, Anton R., HUMAR, Iztok, MOŠKON, Jože, GABERŠČEK, Miran. A transmission line model of electrochemical cell's impedance : case study on a Li-S system. Journal of the Electrochemical Society. [Online ed.]. 2019, vol. 166, iss. 3, str. a5045-a5053.
2. HUMAR, Iztok, GE, Xiaohu, XIANG, Lin, JO, Minho, CHEN, Min, ZHANG, Jing. Rethinking energy efficiency models of cellular networks with embodied energy. IEEE network, 2011, vol. 25, no. 2, str. 40-49.
3. HUMAR, Iztok, SINIGOJ, Anton R., BEŠTER, Janez, HAGLER, Marion O. Integrated component web-based interactive learning systems for engineering. IEEE transactions on education, Nov. 2005, vol. 48, no. 4, str. 664-675, ilustr.
4. BURNIK, Urban, KRIŽAJ, Dejan, TOPČAGIĆ, Zumret, MEŽA, Marko. Measuring impedance using an open-source instrumentation platform. International journal of electrical engineering education. Apr. 2018, vol. 55, no. 2, str. 168-185.
5. BURNIK, Urban, MEŽA, Marko. Open-source impedance measurement instrument development project enhances engineering students' technical and organizational skills. International journal of engineering education. 2017, vol. 33, no. 6 (a), str. 1751-1762.
6. MEŽA, Marko, KOŠIR, Janja, STRLE, Gregor, KOŠIR, Andrej. Towards automatic real-time estimation of observed learner's attention using psychophysiological and affective signals : the touch-typing study case. IEEE access. 2017, vol. 5, str. 27043-27060.

Temeljni viri in literatura

Humar I., Bulić E., Sinigoj A. R.: Osnove elektrotehnike I. 1. izd. Ljubljana: Založba FE, 2017.

Sinigoj A. R., Humar I.: Video Osnove elektrotehnike II. Ljubljana, 2012.

Humar I.: Fundamentals of electrical engineering through computationally supported laboratory experiments. 1. izd. Ljubljana: Založba FE, 2018.

Sinigoj A. R.: Osnove elektromagnetike, Založba FE in FRI, Ljubljana, 1994.

Sinigoj A. R.: Elektrotehnika 1 in 2, Založba FE in FRI, Ljubljana, 2006.

Humar I., Bulić E., BSinigoj A. R.: OE I – LAB, Laboratorijske vaje. Založba FE in FRI, Ljubljana, 2013.

Duffin W. J.: Electricity and magnetism, McGraw-Hill, London, 1990.

Halliday D, Resnick R., Walker J., Fundamentals of Physics, Wiley, 1997.

Popović D. B.: Osnovi elektrotehnike 1 in 2, Građevanska knjiga, Beograd, 1986.

Purcell E. M.: Electricity and magnetism, McGraw-Hill, New York, 1965.

Albach M.: Grundlagen der Electrotechnik, Pearson Studium, Muenchen, 2005.

Notaroš B. M.: Electromagnetics, Pearson, 2010.

spletna stran http://torina.fe.uni-lj.si/oe/