Naziv predmeta

Osnove elektrotehnike

Detalji
Kod
VSITE101
Skr.
OET
ECTS
6
Godina
1
Semester
Ljetni semestar
Vrsta
obvezatni
Razina HKO 6
Preddiplomski studij
E-Learning
0%
Aktivnosti
IT zg - Zim 19/20
ECTS
Jedinice
Sati
Svega
P
1
15
2
30
A
0.5
15
1
15
L
1
10
3
30
S
0
0
0
0
KA
0
2
1
0
KP
0
2
1
0
PR
0
0
0
0
IP
0
1
1
0
IU
0
1
2
0
SU
4
1
105
105
NastavniciNositelji: mr. sc. Milan Davidović, pred., Hrvoje Divić, pred.
Asistenti: mr. sc. Branko Balon, pred., Mario Matijević, str. sur., Vladimir Matković, asist. vis. šk., Denis Noth, asist. vis. šk., Krešimir Orozović, str. sur., Saša Punčikar, pred., Milenko Simić, asist. vis. šk., Zvonimir Vađon, asist. vis. šk., Mario Vidaković, asist. vis. šk., Mario Vučemilović Šimunović, asist. vis. šk.
PreduvjetiNema
Sadržaj

ELEKTROSTATIKA: Temeljni pojmovi o elektricitetu. Elektrostatička interakcija nabijenih tijela (Coulombov zakon). Električno polje. Tok vektora električnog polja - Gauss-ov zakon. Potencijalna energija i potencijal elektrostatičkog polja. Vodiči i dielektrici u elektrostatičkom polju. Električni kapacitet i kondenzatori. Energija i sila u elektrostatičkom polju. ISTOSMJERNE STRUJE: Električne veličine. Temeljni zakoni strujanja u strujnom krugu. Određivanje nadomjesnog otpora. Temeljni strujni krug. Električni rad, snaga i energija. Rješavanje linearnih mreža istosmjernih struja. ELEKTROMAGNETIZAM: Jakost magnetskog polja, magnetski tok i gustoća toka. Djelovanje magnetskog polja (zakon elektromagnetske indukcije, sile u magnetskom polju). Induktivitet i međuinduktivitet. Materija u magnetskom polju. Energija magnetskog polja. IZMJENIČNE STRUJE: Sinusna izmjenična EMS i struja. Trošilo u krugu izmjenične struje. Rezonancija. Svitak sa željeznom jezgrom. Transformatori. Trofazni sustavi.

Ciljevi učenja

Opća znanja: Poznavanje osnovnih zakona elektrotehnike i analize električnih strujnih krugova.
Posebna znanja: Dimenzioniranje elemenata istosmjernih i izmjeničnih strujnih krugova. Izračun osnovnih karakteristika niskonaponskih strujnih krugova. Poznavanje osnovnih mjernih metoda u elektrotehnici. Razumijevanje utjecaja na rad električnih uređaja. Osnove sigurnosti električnih instalacija.

Ishodi učenja

1. Poznavati osnovne zakone elektrotehnike i glavne karakteristike elemenata električnih strujnih krugova.
2. Koristiti osnovne mjerne metode u elektrotehnici.
3. Analizirati jednostavne niskonaponske električne strujne krugove i dimenzionirati elemente u istosmjernom i izmjeničnom strujnom krugu.
4. Razumijevati utjecaje na rad računala i drugih električnih naprava.
5. Primijeniti osnovne mjere sigurnosti na radu za niskonaponske električne instalacije

Sposobnosti

Kolegij pruža temeljna znanja iz elektrotehnike kao osnovu tehničkog studija, uz usvajanje inženjerskog načina razmišljanja, polazeći od stečenih znanja iz fizike i matematike.

Preporučena literatura

H. Divić, Osnove Elektrotehnike, Skripta Vsite Zagreb 2007.

Dodatna literatura

Malešević, Lj.: Osnove elektrotehnike, Interna skripta, Elektronsko izdanje (CD), Odjel za stručne studije Sveučilišta u Splitu, Split, (2005) 1. Malešević, Lj.: Zbirka pitanja i zadataka s pismenih i usmenih ispita iz Osnova elektrotehnike, Interna skripta, Elektronsko izdanje (CD), Odjel za stručne studije Sveučilišta u Splitu, Split, (2005) 1. Malešević, Lj. Istosmjerne struje - Repetitorij s laboratorijskim vježbama, Interna skripta, Veleučilište u Splitu, Split, (2002) 3. Pinter, V.: "Osnove elektrotehnike 1", Tehnička knjiga, Zagreb 1989

predavanja (P)
  1. 1. ISTOSMJERNA STRUJA: Razlozi korištenja električne energije. Osnovni pojmovi: elektricitet, električna struja i njeni osnovni učinci, jakost električne struje, trenutna vrijednost električne struje, strujni krug, mjerenje jakosti električne struje, smjer električne struje, električni napon, unutarnji ili proizvedeni napon, elektromotorna sila, vanjski napon; Ohmov zakon. Vanjska karakteristika realnih naponskih izvora
  2. 2. TEMELJNI ZAKONI ELEKTRIČNOG STRUJANJA: Utjecaj temperature na električni otpor, označavanje otpornika bojama, tolerancija vrijednosti otpora otpornika. 3. STRUJNI KRUGOVI ISTOSMJERNE STRUJE: sastavljeni strujni krugovi istosmjerne struje i određivanje nadomjesnog otpora: serijski spoj otpornika, upliv otpora dovoda; paralelni spoj otpornika, mješoviti spoj otpornika.
  3. 4. ELEKTRIČNI RAD, SNAGA I ENERGIJA: Jouleov zakon, električna energija i snaga, trenutna snaga i energija, teorem maksimalne snage (prilagođavanje), stupanj korisnog djelovanja električnih trošila. 5. KIRCHHOFFOVI ZAKONI: Kirchhoffov zakon za struje, Kirchhoffov zakon za napone.
  4. 6. ANALIZA LINEARNIH MREŽA ISTOSMJERNIH STRUJA: Analiza linearnih mreža metodom direktne primjene Kirchhoffovih zakona. Metoda napona čvorova. Metoda konturnih struja.
  5. 6. ANALIZA LINEARNIH MREŽA ISTOSMJERNIH STRUJA: Metoda superpozicije. Theveninov teorem. Northonov teorem. Millimanov teorem (metoda dva čvora). Ekvivalentni naponski i strujni izvor.
  6. 7. ELEKTROSTATIKA: Osnovni pojmovi. Pločasti kondenzator. Spajanje kondenzatora: serijski, paralelni i mješoviti spoj. Energija nabijenog kondenzatora. 8. HOMOGENO ELEKTRIČNO POLJE: Električno i elektrostatsko polje. Homogeno električno polje. Energija električnog polja u pločastom kondenzatoru. Električna influencija. Gaussov zakon. Probojna čvrstoća izolatora.
  7. 9. NEHOMOGENO ELEKTRIČNO POLJE: Kuglasti kondenzator. Kapacitet osamljene kugle. Jakost električnog polja kuglastog kondenzatora. Coulombov zakon. Potencijal u prostoru oko točkastog naboja. Ekvipotencijalne plohe. 10. PRIJELAZNE POJAVE U RC KRUGU: Priključak kondenzatora na izvor istosmjernog napona. Izbijanje kondenzatora.
  8. 11. MAGNETIZAM: Magnetsko polje. Učinci magnetskog polja. Permanentni magnet. Magnetski tok. Slika magnetskog polja. Sila kojom djeluje magnetsko polje na vodič protjecan strujom. Sila magnetskog polja na električne naboje u gibanju. Elektrodinamičko djelovanje dvije struje.
  9. 12. MAGNETSKI KRUG: Magnetski tok torusnog svitka. Magnetska permeabilnost, podjela materijala. Magnetska uzbuda. Zakon protjecanja. Magnetsko polje ravnog vodiča.
  10. 13. ELEKTROMAGNETSKA INDUKCIJA: Zakon elektromagnetske indukcije i Lenzov zakon. Napon pomicanja - induciranje napona pomicanjem vodiča. Samoindukcija. Energija magnetskog polja. Prijelazne pojave u RL krugu. Međuindukcija. Transformator.
  11. 14. KRIVULJA MAGNETIZIRANJA FEROMAGNETSKOG MATERIJALA: Krivulja prvog magnetiziranja. Weissova područja i Blochove stijene. Karakteristika magnetske permeabilnosti feromagnetskih materijala. Magnetska histereza. Remanentni magnetizam i koercitivna sila.
  12. 15. IZMJENIČNA STRUJA: Vremenski promjenjive veličine. Sinusno promjenjiva struja i osnovni parametri sinusnih izmjeničnih veličina. Vektorski (fazorski) prikaz sinusnih veličina. Osnovne matematičke operacije s fazorima. Princip rada generatora sinusnog napona.
  13. 16. ELEMENTI ELEKTRIČNE MREŽE U ELEKTRIČNOM KRUGU SINUSNE STRUJE: Otpor priključen na sinusni napon. Efektivna vrijednost struje i napona. Induktivitet na sinusnom naponu. Kapacitet na sinusnom naponu. 17. TROKUT SNAGA.
  14. 18. STRUJNI KRUGOVI IZMJENIČNE STRUJE: Serijski spoj R i L, serijski spoj R i C, serijski spoj R, L i C. Paralelni spoj R, L i C. 19. TROFAZNI SUSTAV IZMJENIČNE ELEKTRIČNE MREŽE: Stvaranje trofaznog sustava, fazorski prikaz napona i prednosti trofaznog sustava. Trofazni sustavi u spojevima zvijezda i trokut. radna, jalova i prividna snaga kod simetričnog trošila u spoju zvijezda i nesimetričnog trošila u spoju trokut.
  15. 20. ŠTETNI UTJECAJ ELEKTRIČNE ENERGIJE I OSNOVNE METODE ZAŠTITE OD PREVISOKOG NAPONA DODIRA: Štetni utjecaji električne energije. Zaštitne mjere od udara električne struje: Istovremena zaštita od izravnog i neizravnog dodira, zaštita od električnog udara u pravilnom radu, zaštita u slučaju kvara. Zaštita automstskim isklopom struje u TN, TT i IT sustavima.
auditorne vježbe (A)
  1. ISTOSMJERNE STRUJE: Ohmov zakon. Utjecaj temperature na električni otpor. Određivanje nadomjesnog otpora: serijski spoj otpornika i izračun otpora dovoda, paralelni i mješoviti spoj otpornika.
  2. ISTOSMJERNE STRUJE: Izračunavanje nadomjesnog otpora za složenije mreže otpornika. Jouleov zakon, električna energija i snaga.
  3. ISTOSMJERNE STRUJE: Teorem maksimalne snage (prilagođavanje). Stupanj korisnog djelovanja električnih trošila.
  4. ISTOSMJERNE STRUJE: Analiza linearnih mreža metodom direktne primjene Kirchhoffovih zakona. Metoda napona čvorova.
  5. ISTOSMJERNE STRUJE: Metoda konturnih struja. Metoda superpozicije. Theveninov teorem. Northonov teorem. Millimanov teorem. Ekvivalentni naponski i strujni izvor.
  6. ELEKTROSTATIKA: Kapacitet pločastog kondenzatora. Izračunavanje ukupnog kapaciteta mreže kondenzatora. Izračun naboja, napona i energije kondenzatora u mreži. Probojna čvrstoća izolatora.
  7. ELEKTROSTATIKA: Kapacitet kuglastog kondenzatora i osamljene kugle. Coulombov zakon. Potencijal u prostoru oko točkastog naboja. Ekvipotencijalne plohe.
  8. MAGNETIZAM: Magnetski tok i gustoća magnetskog polja. Sila kojom djeluje magnetsko polje na vodič protjecan strujom. Sila magnetskog polja na električne naboje u gibanju.
  9. MAGNETIZAM: Magnetska uzbuda. Zakon protjecanja. Magnetsko polje ravnog vodiča. Elektrodinamičko djelovanje dvije struje.
  10. MAGNETIZAM: Elektromagnetska indukcija. Samoindukcija. Energija magnetskog polja. Međuindukcija. Transformator.
  11. IZMJENIČNE STRUJE: Određivanje osnovnih parametara sinusnih izmjeničnih veličina. Vektorski (fazorski) prikaz sinusnih veličina. Osnovne matematičke operacije s fazorima.
  12. IZMJENIČNE STRUJE: Otpor priključen na sinusni napon. Efektivna vrijednost struje i napona. Induktivitet na sinusnom naponu. Kapacitet na sinusnom naponu.
  13. IZMJENIČNE STRUJE: Trokut snaga. Serijski spoj R i L. Serijski spoj R i C.
  14. IZMJENIČNE STRUJE: Serijski spoj R, L i C. Paralelni spoj R, L i C.
  15. IZMJENIČNE STRUJE: Trofazni sustavi u spojevima zvijezda i trokut - izračun faznog i linijskog napona, te radne, jalove i prividne snage za simetrično i nesimetrično trošilo.
laboratorijske vježbe (L)
  1. ISTOSMJERNE STRUJE: Upoznavanje s mjernim instrumentima, strujni krug s žaruljom i sklopkom; Ohm-ov zakon u strujnom krugu, nadomjesni otpor
  2. ISTOSMJERNE STRUJE: Serijski spoj otpornika i paralelni spoj otpornika, mjerenje struja i napona na svim dijelovima strujnog kruga
  3. ISTOSMJERNE STRUJE: Mješoviti (serijsko-paralelni) spoj otpornika i neopterećeno dijelilo napona, mjerenje struja i napona na svim dijelovima strujnog kruga
  4. ISTOSMJERNE STRUJE: Ekvivalentni naponski izvor, ponašanje realnog naponskog izvora uz promjenu otpora tereta; Mjerenje i izračunavanje snage na otporniku
  5. ISTOSMJERNE STRUJE: Korisnost električne snage, ulazna snaga, snaga gubitaka, izlazna snaga; Prilagođenje snage na realnom naponskom izvoru
  6. ISTOSMJERNE STRUJE: Serijski spoj naponskih izvora, ukupni napon serijskog spoja izvora; Analiza linearnog strujnog kruga, promjena uvjeta u strujnom krugu
  7. IZMJENIČNE STRUJE: Upoznavanje s izmjeničnim naponom, upoznavanje s radom osciloskopa, aktivni otpor u izmjeničnom strujnom krugu
  8. IZMJENIČNE STRUJE: Snaga na aktivnom otporu; Fazni pomak između struje i napona na svitku
  9. IZMJENIČNE STRUJE: Fazni pomak između struje i napona na kondenzatoru; Faktor transformacije (prijenosni omjer) transformatora
  10. IZMJENIČNE STRUJE: Prijelazne pojave u RC krugu (punjenje i pražnjenje kondenzatora u ovisnosti o kapacitetu kondenzatora); Prijelazne pojave u RC krugu uz paralelni spoj kondenzatora
kolokvij - zadaci (KA)
  1. Istosmjerna struja i elektrostatika (vježbe 1-7): Test se polaže pismeno, sastoji se od 3 zadatka. Zadaci se ne vrednuju jednako, ukupna suma bodova je 20, a pitanja se mogu vrednovati kao netočno (0 bodova), djelomično točno (postotak od ukupnog broja bodova) i potpuno točno (100% od ukupnog broja bodova). Test se smatra položenim ukoliko je postignut minimalan prosjek od 50% svih bodova i ako je minimalno 1 zadatak potpuno točno riješen. U slučaju nezadovoljenja na testu, test se ponavlja u redovitim terminima ispitnih rokova (zimski ispitni rok). Ocjena se određuje temeljem sljedećih kriterija: 0-50% nedovoljan, 50-62,5% dovoljan, 62,5-75% dobar , 75-87,5% vrlo dobar , 87,5-100% izvrstan (odličan).
  2. Magnetizam i izmjenične struje (vježbe 8-15): Test se polaže pismeno, sastoji se od 3 zadatka. Zadaci se ne vrednuju jednako, ukupna suma bodova je 20, a pitanja se mogu vrednovati kao netočno (0 bodova), djelomično točno (postotak od ukupnog broja bodova) i potpuno točno (100% od ukupnog broja bodova). Test se smatra položenim ukoliko je postignut minimalan prosjek od 50% svih bodova i ako je minimalno 1 zadatak potpuno točno riješen. U slučaju nezadovoljenja na testu, test se ponavlja u redovitim terminima ispitnih rokova (zimski ispitni rok). Ocjena se određuje temeljem sljedećih kriterija: 0-50% nedovoljan, 50-62,5% dovoljan, 62,5-75% dobar , 75-87,5% vrlo dobar , 87,5-100% izvrstan (odličan).
kolokvij - teorija (KP)
  1. Istosmjerne struje i elektrostatika (poglavlja 1-10): Test se polaže pismeno, sastoji se od 10 pitanja a svako pitanje se jednako vrednuje, s tim da se pojedino pitanje može vrednovati kao netočno (0 bodova), djelomično točno (0.5, 1, 1.5 bod) i potpuno točno (2 boda). Test se smatra položenim ukoliko je postignut minimalan prosjek od 50% svih bodova i ako je minimalno 7 od ukupnih 10 pitanja dobilo više od nula bodova. U slučaju nezadovoljenja na testu, test se ponavlja u redovitim terminima ispitnih rokva (zimski ispitni rok).Ocjena se određuje temeljem sljedećih kriterija: 0-50% nedovoljan, 50-62,5% dovoljan, 62,5-75% dobar , 75-87,5% vrlo dobar , 87,5-100% izvrstan (odličan).
  2. Magnetizam i izmjenične struje (poglavlja 11-20): Test se polaže pismeno, sastoji se od 10 pitanja a svako pitanje se jednako vrednuje, s tim da se pojedino pitanje može vrednovati kao netočno (0 bodova), djelomično točno (0.5, 1, 1.5 bod) i potpuno točno (2 boda). Test se smatra položenim ukoliko je postignut minimalan prosjek od 50% svih bodova i ako je minimalno 7 od ukupnih 10 pitanja dobilo više od nula bodova. U slučaju nezadovoljenja na testu, test se ponavlja u redovitim terminima ispitnih rokva (zimski ispitni rok). Ocjena se određuje temeljem sljedećih kriterija: 0-50% nedovoljan, 50-62,5% dovoljan, 62,5-75% dobar , 75-87,5% vrlo dobar , 87,5-100% izvrstan (odličan).
ispit - zadaci (IP)
  1. Istosmjerne struje, elektrostatika, magnetizam i izmjenične struje. Test se polaže pismeno, sastoji se od 5 zadataka. Zadaci se vrednuju jednako, ukupna suma bodova je 20, a pitanja se mogu vrednovati kao netočno (0 bodova), djelomično točno (postotak od ukupnog broja bodova zadataka) i potpuno točno (100% od ukupnog broja bodova zadatka). Test se smatra položenim ukoliko je postignut minimalan prosjek od 50% svih bodova i ako je minimalno 1 zadatak potpuno točno riješen. Ocjena se određuje temeljem sljedećih kriterija: 0-50% nedovoljan, 50-62,5% dovoljan, 62,5-75% dobar , 75-87,5% vrlo dobar , 87,5-100% izvrstan (odličan). Pristupanje ispitu u terminu redovnog ispitnog roka nije dozvoljeno ukoliko nisu zadovoljeni svi zadani kriteriji iz laboratorijskih vježbi
ispit - teorija (IU)
  1. Jedinice predavanja 1-15 (poglavlja 1-20): Test se polaže pismeno, sastoji se od 10 pitanja a svako pitanje se jednako vrednuje, s tim da se pojedino pitanje može vrednovati kao netočno (0 bodova), djelomično točno (0.5, 1, 1.5 bod) i potpuno točno (2 boda). Test se smatra položenim ukoliko je postignut minimalan prosjek od 50% svih bodova i ako je minimalno 7 od ukupnih 10 pitanja dobilo više od nula bodova. Ocjena se određuje temeljem sljedećih kriterija: 0-50% nedovoljan, 50-62,5% dovoljan, 62,5-75% dobar , 75-87,5% vrlo dobar , 87,5-100% izvrstan (odličan). Pristupanje ispitu u terminu redovnog ispitnog roka nije dozvoljeno ukoliko nisu zadovoljeni svi zadani kriteriji iz laboratorijskih vježbi
samostalno učenje (SU)
  1. testovi i kolokviji, konzultacije, samostalni rad u laboratoriju i samostalno učenje