Tehnološke osnove multimedije

Opis predmeta

1. Naboj, tok, električno polje, potencial, napetost. Prevodnik, izolator. Kapacitivnost, kondenzator, električna energija. (kapacitivni mikrofon, tekoči kristali, kapacitivni zasloni na dotik, baterije).
2. Prevodnost, upornost, upor. Vir. Ozemljitev. Enosmerna električna vezja. Prilagojeno breme. Energijska učinkovitost sistemov. (napajalniki, vodi, kabli: koaksialni, dvovod, spajanje vodov, konektorji, zaščite, varovalke, uporovni mikrofon).
3. Magnetno polje, gostota magnetnega pretoka, magnetik, magnetizacija. (zvočnik, zalon s katodno cevjo, magnetni zapis).
4. Indukcija, induktivnost, tuljava, sklop tuljav, magnetna energija. (presluh, motnje v omrežju, sukana parica, napajalniki).
5. Računanje s harmonskimi veličinami. Impedanca, izmenična električna vezja. Impedanca linije. Prilagojeno breme. Nihajni krog, resonanca. Transformator. Prehodni pojavi. (vklopi in izklopi naprav, filtri, impedanca kabla, impedančno prilagojeno breme).
6. Vzdolžna in prečna valovanja. Zvok in elektromagnetno valovanje. Valovna enačba. Telegrafska enačba.
7. Razširjanje valovanja v prostoru, komunikacijska enačba, smernost in površina.
8. Ovire, Fresnelove cone in elipsoidi, slabljenje klinaste ovire. Odmevna površina predmetov in radar.
9. Lom valovanja na meji različnih snovi. Zbiralne leče in zbiralna zrcala. Popolni odboj valovanja. Valovodi.
10. Shannon in zmogljivost zveze. Toplotni sum. Motnje.

Cilji in kompetence

Cilj predmeta Tehnološke osnove multimedije je študentu podati osnovne tehnologije fizike in (elektro)tehnike, na kateri sloni multimedija. Predmet je podlaga za razumevanje strokovnih predmetov in praktično delo v višjih letnikih študija multimedije. 

Predmet sistematično obravnava osnove tehnologije in elektrotehnike na katerih je osnovana multimedija. Spoznavanje in uporaba snovi je podkrepljena s poudarjenim prehodom od praktičnih eksperimentov k fizikalnim pojavom. Cilj predmeta je poglobiti znanje srednješolske fizike s poudarkom na pojavih, ki jih srečuje multimedijski tehnolog. Predmet razvija naravoslovno usmerjeno analitično-sintetično mišljenje. Študent se seznani z osnovami iz področij elektrotehnike, zvočnega valovanja in elektromagnetnega valovanja (radio in optika) s poudarkom na obravnavanju in razumevanju komunikacijskih in multimedijskih sistemov. Predmet prikazuje tudi fizikalne in tehnološke omejitve radiodifuznih sistemov s stališča razširjanja radijskih valov in šuma. Pri laboratorijskih vajah se študentje seznanijo z osnovnimi načini merjenja fizikalnih količin. Predmet je podlaga za praktično delo in razumevanje strokovnih predmetov v višjih letnikih.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja in laboratorijske vaje, domače naloge in seminarji, učenje z uporabo videa in spletnih gradiv.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem modulu bodo študenti zmožni:

– razvrsti fizikalne pojme, ki predstavljajo tehnološke osnove multimedijski tehnologiji,

– razložiti osnovne zakone, ki veljajo na področju (elektro) tehnike,

– meriti osnovne fizikalne veličine iz področij elektrotehnike, zvoka, optike in radia,

– pojasniti tehnološke zmožnosti sodobnih multimedijskih naprav,

– izbrati najbolj primeren prenosni medij za multimedijske storitve na osnovi zmogljivosti komunikacijske zveze,

– vrednotiti fizikalne omejitve bodočih multimedijskih naprav,

– izračunati tehnološke parametre multimedijskih naprav.

Reference nosilca

1. BATAGELJ, Boštjan, JANYANI, Vijay, TOMAŽIČ, Sašo. Research challenges in optical communications towards 2020 and beyond. Informacije MIDEM, ISSN 0352-9045, sep. 2014, letn. 44, št. 3, str. 177-184.
2. BOGATAJ, Luka, VIDMAR, Matjaž, BATAGELJ, Boštjan. Opto-electronic oscillator with quality multiplier. IEEE transactions on microwave theory and techniques, ISSN 0018-9480. [Print ed.], Feb. 2016, vol. 64, no. 2, str. 663-668.
3. HUMAR, Iztok, GE, Xiaohu, XIANG, Lin, JO, Minho, CHEN, Min, ZHANG, Jing. Rethinking energy efficiency models of cellular networks with embodied energy. IEEE network, ISSN 0890-8044, 2011, vol. 25, no. 2, str. 40-49.
4. GE, Xiaohu, CAO, Chengqian, JO, Minho, CHEN, Min, HU, Jinzhong, HUMAR, Iztok. Energy efficiency modelling and analyzing based on multi-cell and multi-antenna cellular networks. Transactions on internet and information systems, ISSN 1976-7277, Aug. 2010, vol. 4, no. 4, str. 560-574.
5. HUMAR, Iztok, SINIGOJ, Anton R., BEŠTER, Janez, HAGLER, Marion O. Integrated component web-based interactive learning systems for engineering. IEEE transactions on education, ISSN 0018-9359, Nov. 2005, vol. 48, no. 4, str. 664-675.

Temeljni viri in literatura

1. Sinigoj A. R.: Elektrotehnika 1, 2 in 3, Založba FE in FRI, Ljubljana, 2006.
2. Spletna stran http://torina.fe.uni-lj.si/oe/.
3. Humar I.: Skripta za laboratorijske vaje.
4. Dorf  R. C., Svoboda J. A.: Introduction to electric circuits, Wiley, 2006.
5. Ulaby F. T.: Fundamentals of Applied Electromagnetics, Pearson Prentice Hall, New Jersy, 2004.
6. Albach M.: Grundlagen der Electrotechnik 1, 2 in 3, Pearson Studium, Muenchen, 2005.
7. Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fundamentals of Physics, Wiley, 1993.
8. Strnad Janez, Fizika. Del 2, Elektrika, optika, DMFA, 2005, ISBN: 961-212-048-X, 293 strani.
9. Strnad Janez, Mala fizika. 2, Elektrika, nihanje, valovanje, optika, posebna teorija relativnosti, kvantna mehanika : učbenik za pouk fizike v gimnazijah in srednjih šolah, DZS, 2004, ISBN: 86-341-3666-3, 320 strani.
10. Vidmar Matjaž. Radiokomunikacije. 1. izd. Ljubljana: Fakulteta za elektrotehniko, cop. 2005. 1 zv. (loč. pag.), ilustr. ISBN 961-243-026-8, 132 str.
11. Batagelj Boštjan, Vidmar Matjaž, Optične komunikacije – laboratorijske vaje, FE, Ljubljana, 2003, ISBN 961-6371-43-6, 170 strani.
12. Vidmar Matjaž, Sevanje in razširjanje – laboratorijske vaje, FE, Ljubljana, 1998, ISBN 961-6210-50-5, 129 strani.