Uwagi
6. Pole elektromagnetyczne – równania Maxwella, wektorowe równania falowe, pole elektromagnetyczne na granicy środowisk, gęstość energii i strumień energii pola elektromagnetycznego, wektor Poyntinga przepływu
mocy, fale płaskie, elektromagnetyczne pole harmoniczne, postać zespolona twierdzenia Poyntinga,
harmoniczna poprzeczna fala płaska ( 3 godz.) . ĆWICZENIA AUDYTORYJNE ( 30 godz.):
Ćwiczenia audytoryjne stanowią pomoc dydaktyczną w przyswojeniu i utrwaleniu przez słuchaczy podstawowych pojęć, praw i twierdzeń teorii pola elektromagnetycznego, a także w opanowaniu metod i narzędzi rozwiązywania zagadnień polowych. Przykłady i zadania ilustrujące wykłady podzielone są na dwie grupy. Część z nich ma określony cel dydaktyczny i zostaje podana w stosownym momencie wykładu. Na ogół są one wykorzystywane w dalszej części wykładu. W momencie rozpoczęcia wykładu kolejnego działu teorii pola, udostępniane są przykłady i zadania o różnym stopniu trudności: od zadań bardzo prostych, poprzez zadania o średnim stopniu trudności typu kolokwialnego i egzaminacyjnego. Wskazana przez prowadzącego zajęcia część zadań stanowi obowiązkową pracę domową studenta. Do wszystkich zadań podane są odpowiedzi.
Czas ćwiczeń poświęcony grupom tematycznym wykładu, jest na ogół proporcjonalny do czasu wykładu, pewne odstępstwa mogą być powodowane specyfiką danego działu lub rozwinięciem go w wyniku
zainteresowania słuchaczy.
1. Analiza wektorowa ( 5 godz.) 2. Pole elektrostatyczne ( 6 godz.) 3. Pole przepływowe ( 4 godz.) 4. Pole magnetyczne ( 6 godz.) 5. Indukcja elektromagnetyczna ( 6 godz.) 6. Pole elektromagnetyczne ( 3 godz.) LABORATORIUM OGÓLNE (15 godz.)
Powtórzenie metod analitycznego wyznaczania elementarnych rozkładów pól: elektrycznego, przepływowego, magnetycznego oraz zastępczych parametrów obwodowych R, L:, C. Poznanie narzędzi stosowanych w komercyjnych pakietach modelowania pól stacjonarnych. Dla zadanych przypadków pól, wyznaczanie rozkładu funkcji potencjału, linii natężenia pola, linii pola, wizualizacja wyników obliczeń numerycznych i ich komentarz.
Wyznaczanie pola elektrycznego układu płaskiego uwarstwionego Wyznaczanie pola elektrycznego układu dwu i trójprzewodowego
Wyznaczanie pola przepływowego układu zawierającego granicę środowisk Wyznaczanie pola magnetycznego cewki z rdzeniem ferromagnetycznym Wyznaczanie pola magnetycznego obwodu magnetycznego
Stosowane metody dydaktyczne
Wykład z wykorzystaniem tablicy, wizualizera, rzutnika prezentacji. Studenci otrzymują instrukcje (w wersji elektronicznej) do zajęć laboratoryjnych.
Forma i warunki zaliczenia, sposób obliczania oceny końcowej
1. Ocenę zaliczenia ćwiczeń (0Ć) wyznacza się jako średnią ocen: odpowiedzi „przy tablicy”, pisemnych prac kontrolnych.
2. Ocenę egzaminu (OE) przeprowadzanego w formie ustnej, wyznacza się jako średnią ocen rozwiązań poszczególnych zadań.
Wymagania wstępne i dodatkowe
Znajomość budowy materii, elektromagnetyzmu, analizy wektorowej, równań różniczkowych o pochodnych cząstkowych w zakresie podawanym przez fizykę i matematykę na poziomie studiów I stopnia.
Zalecana literatura i pomoce naukowe
1. Griffiths Dawid J.: Podstawy elektrodynamiki. PWN SA, Warszawa, 2005 2. Krupa S., Mitkowski S.: Elektrotechnika – teoria pola. WAGH, Kraków, 2002 3. Rawa H.: Podstawy elektromagnetyzmu. OWPW, Warszawa 1996
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma nakładu pracy studenta
(udział w zajęciach, aktywność, przygotowanie sprawozdania,
itp.) Obciążenie studenta [h]
Udział w wykładach 30 Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 30
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 15
Przygotowanie do ćwiczeń 20
Wykonanie pisemnych „prac domowych” 10
Samodzielne studiowanie skryptu wykładów 25
Przygotowanie do kolokwiów (5) i egzaminu: 5x2 + 30 40
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 155
Punkty ECTS za moduł 5
Liczba punktów ECTS – zajęcia wymagające
bezpośredniego udziału nauczyciela akademickiego 3 Liczba punktów ECTS – zajęcia o charakterze
praktycznym 2
Uwagi
Słowa kluczowe: pole elektryczne, magnetyczne, indukcja elektromagnetyczna, energia pola, fala elektromagnetyczna
S Y L A B U S M O D U Ł U ( P R Z E D M I O T U ) Kod
modułu Nazwa
modułu Bezpieczeństwo użytkowania urządzeń elektrycznych II Kod Erasmusa
Wydział Politechniczny Liczba
godzin LO/30 Punkty
ECTS 2
Kierunek Elektrotechnika Rok studiów 2 Semestr 4
Osoba odpowiedzialna za moduł Marian Strzała Osoby prowadzące zajęcia Marian Strzała
Rodzaj modułu obowiązkowy Typ zajęć Stacjonarne Język
wykładowy polski Profil
kształcenia praktyczny Poziom
kształcenia
(studiów) Pierwszego stopnia Forma i tryb prowadzenia
studiów stacjonarne Zakres nauk
podstawowych tak Zajęcia ogólnouczelniane /
na innym kierunku nie Przyporządkowanie modułu do obszaru kształcenia Obszar nauk technicznych Strona internetowa
Opis efektów kształcenia dla modułu (przedmiotu)
numer efektu kształcenia
Student, który zaliczył moduł (przedmiot) wie/umie/potrafi:
SYMBOL (odniesienie
do) KEK
Sposób weryfikacji efektów kształcenia
(forma zaliczeń)
Forma zajęć dydakty
cznych
W01
Ma wiedzę na temat podstawowych aktów prawnych obowiązujących w elektroenergetyce i potrafi korzystać z różnych źródeł
ET1P_W17 ET1P_W18
Pytania kontrolne w trakcie zajęć LO
W02 Ma świadomość zagrożeń porażeniowych i pożarowych przy urządzeniach elektrycznych
ET1P_W14 ET1P_W16
Pytania kontrolne w trakcie zajęć
LO
W03
Ma wiedzę o aktualnych wymogach, standardach w zakresie budowy, zabezpieczeń, przeglądów, badań i pomiarów instalacji, sieci i maszyn elektrycznych
ET1P_W14
ET1P_W17 Pytania kontrolne w trakcie zajęć
LO
W04
Ma wiedzę co do wartości napięć dopuszczalnych /bezpiecznych/, rażeniowych , krokowych, przy AC i DC w różnych warunkach środowiskowych
ET1P_W14
ET1P_W15 Pytania kontrolne w trakcie zajęć
LO
U01 Potrafi analizować schematy układów
elektroenergetycznych TN, TT, IT przy nn i wn
ET1P_U15 Pytania kontrolne w trakcie zajęć
LO
U02 Charakteryzuje ochronę przeciwporażeniową podstawową i przy uszkodzeniu w sieciach AC i DC
ET1P_U15
ET1P_U17 Pytania kontrolne w trakcie zajęć
LO
U03
Potrafi obliczyć wymagane wartości impedancji pętli zwarciowych w układach sieci TN-C, TN-CS, TNS
ET1P_U20
ET1P_U21 Pytania kontrolne w trakcie zajęć
LO
U04
Potrafi mierzyć metodą techniczną i różnymi miernikami, wartości impedancji w różnych punktach instalacji i sieci rozdzielczych, oraz ocenić skuteczność ochrony przy uszkodzeniu
ET1P_U08
ET1P_U22 Dyskusja na zajęciach LO
U05 Potrafi obliczyć wymagane wartości rezystancji
uziomów w układach sieci TT ET1P_U19 Pytania kontrolne
LO
U06
Potrafi mierzyć rezystancję uziemień metodą techniczną i różnymi miernikami ocenić skuteczność
ET1P_U08
ET1P_U09 Pytania kontrolne w trakcie zajęć
LO
U07
Potrafi mierzyć rezystancję izolacji rożnych elementów instalacji, sieci i maszyn elektrycznych oraz ocenić ich stan techniczny
ET1P_U14
ET1P_U17 Pytania kontrolne
LO
U07 Potrafi analizować i sporządzać protokoły z oględzin, przeglądów, badań i pomiarów
ET1P_U14
Oceniana dyskusja na zajęciach
LO
elektrycznych ET1P_U15
K01 Ma wiedze w zakresie zagrożeń, organizacji pracy przy wykonywaniu pomiarów elektrycznych
ET1P_K01 ET1P_K04
Oceniana dyskusja na
zajęciach LO
Treść modułu (przedmiotu) kształcenia (skrócony opis)
Aktualne Przepisy i Normy z zakresu elektroenergetyki i BHP. Ocena zagrożeń, ryzyka wypadku. Organy nadzoru nad przestrzeganiem przepisów i BHP Ochrona przeciwporażeniowa; podstawowa i przy uszkodzeniu przy urządzeniach niskiego i wysokiego napięcia. Rodzaje i oznaczenia osłon IP urządzeń elektrycznych i klasy ochronności. Zasady doboru przewodów ich zabezpieczeń przed skutkami zwarć i przeciążeń, przepięć. Ogólne zasady eksploatacji stacji, sieci i instalacji. Terminy okresowych przeglądów badań i pomiarów. Zasady bezpiecznej organizacji pracy przy pomiarach w instalacjach i sieciach elektrycznych. Sprawdzanie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej.
Wykonywanie pomiarów różnymi metodami i miernikami, impedancji pętli zwarciowych, rezystancji uziemień, rezystancji izolacji instalacji, sieci i maszyn elektrycznych. Sprzęt ochronny i sposób i jego użycia. Środki gaśnicze i ich przydatność, oraz udzielanie pierwszej pomocy przed lekarskiej.
Stosowane metody dydaktyczne
Wyświetlanie z komputera na ekran materiału dydaktycznego. Pokaz metod i mierników ćwiczenia laboratoryjne w pracowni i terenie.
Forma i warunki zaliczenia, sposób obliczania oceny końcowej
7. Aby uzyskać zaliczenie i pozytywną ocenę niezbędne jest; uzyskanie pozytywnej ocen z wykonania