O predmetih Osnove elektrotehnike I in II
Predmeta podajata osnove elektromagnetnih polj in električnih vezij. Študenti spoznajo osnovne zakone polj in vezij ter načine uporabe le-teh v enostavnih in sestavljenih strukturah. Obravnavano tvarino spremljajo še avditorne in laboratorijske vaje. Snov predmetov je predpogoj za spremljanje strokovnih vsebin v višjih letnikih študija elektrotehnike.
Visokošolski učitelji: Sinigoj Anton Rafael, Humar Iztok, Križaj Dejan
Sodelavci: Berkopec Aleš, Bulić Edi, Penič Samo
Tehniška sodelavca: Tacar Drago, Gorjanc Marko
Obvestila iz predmetov lahko spremljate na Obvestila/Bolonjski študij.
Vsebina predmeta Osnove elektrotehnike I:
- Elektrina in tok. Elektrina in porazdelitve elektrine. Električni tok, gostota električnega toka.
- Zakon o ohranitvi elektrine, kontinuitetna enačba. Prvi Kirchhoffov zakon.
- Coulombov zakon. Električna poljska jakost. Gaussov zakon.
- Delo električne sile, električna potencialna energija.
- Električni potencial in električna napetost. Drugi Kirchhoffov zakon.
- Električni dipol. Prevodnik in električno polje. Električna influenca. Zrcaljenje.
- Dielektrik. Električna polarizacija. Gostota električnega pretoka in električni pretok. Dielektričnost.
- Mejna pogoja električnega polja. Idealni napetostni vir.
- Kapacitivnost. Kondenzator. Delne kapacitivnosti. Energija električnega polja.
- Gibalni procesi v električnem polju. Kondenzatorska vezja.
- Ohmov in Joulov zakon. Specifična električna prevodnost.
- Mejni pogoji tokovnega polja. Električna upornost in električna prevodnost.
- Upor. Nelinearen upor. Napetostno-tokovna karakteristika. Realni napetostni in realni tokovni vir.
- Enosmerna električna vezja. Analiza električnih vezij.
- Teoremi enosmernih električnih vezij.
Vsebina predmeta Osnove elektrotehnike II:
- Tokovni element. Amperov zakon magnetne sile.
- Gostota magnetnega pretoka in Biot-Savartov zakon. Magnetni pretok.
- Neizvornost magnetnega polja. Vrtinčnost 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. Magnetilne krivulje. 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.
- Magnetni sklep. Lastne in medsebojne induktivnosti. Tuljava in sklop tuljav.
- Energija magnetnega polja. Gibalni procesi v magnetnem polju.
- Elektromagneti. Maxwellove enačbe.
- Električna vezja spremenljivih tokov in napetosti. Prehodni pojavi v električnih vezjih.
- Izmenična električna vezja. Kompleksni račun: kazalci, impedanca, admitanca in kompleksna moč.
- Resonanca. Analiza izmeničnih vezij in teoremi. Transformator.
- Trifazni sistem in vezave bremen.
Študijska literatura
Učbeniki:
- Sinigoj, A.R.: Osnove elektromagnetike
- Sinigoj, A.R.: Elektrotehnika 1, Elektrotehnika 2, Elektrotehnika 3
- Križaj, D.: Elektrostatika, Vezja, Magnetostatika, Izmenični signali
- Cheng, D.K.: Fundamentals of engineering electromagnetics
- Purcell, E.M.: Electricity and magnetism
- Purcell, E.M.: Elektricitet i magnetizam (Croatian/Serbian)
- Duffina, W.J.: Electricity and magnetism
Spletni učbeniki:
Video posnetki predavanj:
Dodatno gradivo:
- Halliday, D., Resnick, R., Walker, J.: Fundamentals of physics
Chapters: Electric fields, Gauss’ law, Electric potential, Capacitance, Current and resistance, Circuits, Magnetic fields, Magnetic fields due to currents, Induction and inductance, Magnetism of matter: Maxwell’s equations, Electromagnetic oscillations and alternating current, Electromagnetic waves - Serway, R. A., Jewett, J. W.: Physics for scientists and engineers, with modern physics
Chapter: Electricity and magnetism - Keller, F. J., Gettys, E. W., Skove, M. J.: Physics: classical and modern
Chapters: Coulomb’s law and the electric field, Gauss’s law, Electric potential, Capacitance, electric energy and properties of insulators, Current and resistance, Energy and current in DC circuits, The magnetic field, Sources of the magnetic field, Faraday’s law, Inductance, Magnetic fields in matter, Electromagnetic oscillations and AC circuits, Waves, Sound, Maxwell’s equations and electromagnetic waves - Young, H. D., Freedman, R. A.: Sears and Zemansky's university physics: with modern physics
Chapter: Electromagnetism
Zbirke nalog:
- Sinigoj, A. R., Bulić, E., Berkopec, A.: Predloga nalog iz OE, Rešitve
- Bulić, E.: Coulombov zakon in Gaussov stavek
- Kokelj, P.: Osnove elektrotehnike, elektrostatika, tokovno polje in enosmerni tok, magnetika: rešeni primeri in naloge
- Kokelj, P.: Naloge iz osnov elektrotehnike, 1. in 2. del
- Edminister, J. A.: Schaum's outline of theory and problems of electric circuits
- Edminister, J. A.: Schaum's outline of theory and problems of electromagnetics
Rešene kolokvijske in izpitne naloge:
Enačbe in formule: OE I, OE II
Magnetilne krivulje: barvna in črno-bela različica, histerezne izgube
Izpitna vprašanja:
Gradivo za laboratorijske vaje:
- OE I, Vaja 1: Vizualizacija elektrostatičnega polja
- OE I, Vaja 2: Sila na elektrino v elektrostatičnem polju
- OE I, Vaja 2: Električna prebojna trdnost in dielektrik
- OE I, Vaja 3: Elementi električnih vezij
- OE I, Vaja 3: Osnovni zakoni električnih vezij
- OE II, Vaja 1: Magnetno polje kratke tanke tuljave
- OE II, Vaja 1: Magnetno polje dolge tanke tuljave
- OE II, Vaja 1: Izračun magnetnega polja v ravnini kratke tanke tuljave.
- OE II, Vaja 2: Feromagnetik v magnetnem polju (magnetilna krivulja)
- OE II, Vaja 2: Feromagnetik v magnetnem polju (histerezna zanka)
- OE II, Vaja 3: Vrtilno magnetno polje
- OE II, Vaja 4: Indukcija
- OE II, Vaja 2 - 4: Uporaba osciloskopa za prikaz časovno spremenljivih veličin
Razno:
Pripomočki za študij
Video gradivo eksperimentov:
Elektrina in porazdelitve elektrine
Električni tok, gostota električnega toka
Coulombov zakon
Električna poljska jakost
Gaussov zakon
Električni potencial in električna napetost
Prevodnik in električno polje
Električna influenca
Dielektrik
Električna upornost in električna prevodnost
Upor
Nelinearen upor
Realni napetostni in realni tokovni vir
Enosmerna električna vezja
Analiza električnih vezij
Gostota magnetnega pretoka in Biot-Savartov zakon
Lorentzova sila
Gibanje delca v električnem in magnetnem polju
Navor in delo magnetne sile
Magnetik in magnetno polje
Magnetilne krivulje
Faradayev zakon indukcije
Inducirana napetost, inducirana električna poljska jakost
Tuljava in sklop tuljav
Energija magnetnega polja
Elektromagneti
Električna vezja spremenljivih tokov in napetosti
Prehodni pojavi v električnih vezjih
Izmenična električna vezja
Kompleksna moč
Resonanca
Transformator
Trifazni sistem in vezave bremen