Osnove elektrotehnike II

Opis predmeta

Magnetno polje. Tokovni element. Amperov zakon magnetne sile. Gostota magnetnega pretoka in Biot – Savartov zakon. Magnetni pretok. Neizvornost magnetnega polja. Vrtinčnost časovno nespremenljivega magnetnega polja. Lorentzova sila. Gibanje delca v električnem in magnetnem polju. Navor in delo magnetne sile. Magnetni dipol. Magnetik in magnetno polje. Magnetizacija. Magnetna poljska jakost. Permeabilnost. Mejna pogoja magnetnega polja. Magnetna napetost in magnetni potencial. Magnetni viri, magnetni upori in magnetna vezja.

Faradayev zakon indukcije. Inducirana napetost, inducirana električna poljska jakost, vrtinčnost induciranega električnega polja, gibalna in transformatorska inducirana napetost. Magnetni sklep. Lastna in medsebojna induktivnost. Tuljava in sklop tuljav. Energija magnetnega polja. Gibalni procesi v magnetnem polju. Elektromagneti. Vrtinčnost časovno spremenljivega magetnega polja.

Električna vezja spremenljivih tokov in napetosti. Prehodni pojavi v električnih vezjih. Harmonična električna vezja. Kompleksni račun: kazalci, impedanca, admitanca in kompleksna moč. Resonanca. Metode analize vezij in teoremi. Transformator. Trifazni sistem in vezave bremen. Vrtilno magnetno polje.

Predmet učimo na programih

Aplikativna elektrotehnika 1. stopnja

Cilji in kompetence

Spoznati in uporabljati zakone magnetnega in induciranega električnega polja ter električnih vezij spremenljivih tokov in napetosti. Snov predmeta je hkrati osnova za spremljanje strokovnih predmetov v višjih letnikih študija elektrotehnike.

Metode poučevanja in učenja

Na predavanjih se študenti seznanijo z vso potrebno teorijo iz Vsebine predmeta vključno z osnovnimi primeri uporabe. Dodatno se na predavanjih uporablja demonstracijske eksperimente ter podkrepi vizualizacijo polj z računalniškimi orodji. Prikaže se tudi način uporabe teh orodij, kar študenti uporabijo pri pripravi seminarske naloge. Na avditornih vajah dodatno razdelajo problematiko z reševanjem konkretnih nalog/primerov z analitičnimi rešitvami. Laboratorijske vaje vsebujejo priprave, kjer se študenti seznanijo z delom v laboratoriju, domače delo, kjer študenti doma samostojno rešijo pred- pripravljen primer in dodaten študij literature ter eksperimentalno delo v laboratoriju, kjer po navodilih sestavijo eksperimente, jih izvedejo ter opišejo eksperimentalne rezultate. V določenih primerih jih tudi primerjajo z analitičnimi rešitvami iz domače naloge.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem izpitu naj bi študenti:

poznali osnovne veličine potrebne za opis magnetnih pojavov, prehodnega pojava, izmeničnih vezij ter trifaznih sistemov
poznali in znali uporabiti povezave med osnovnimi veličinami v matematični in grafični obliki
uporabili povezave med veličinami za analitične izračune
znali grafično izrisati odvisnost veličine od določenega parametra s poljubnim računalniškim programom (Matlab, Octave, Python, …)
znali z uporabo računalniških orodij izračunati porazdelitev magnetnega polja in ga vizualizirati
uporabili navodila za pripravo eksperimentov, po navodilih sestavili eksperiment, ga po navodilih izvajali ter iz opazovanja zapisali opažanja

Temeljni viri in literatura

I. Fajfar, J. Olenšek: Osvojimo C – C89, C99 in primeri programiranja mikrokrmilnikov, Založba FE, 2020
S. G. Kochan: Programming in C (4th Edition), 2014
K. N. King: C Programming – A Modern Approach, 2008
H. Schildt: Teach Yourself C, McGraw-Hill, 1997
R. P. Halpern: C for Yourself: Learning C Using Experiments, Oxford University Press, 1997
How C Programming Works (www.howstuffworks.com)
www.cprogramming.com