Elektrotechnika alapjai

A tantárgy angol neve: Basics of Electrical Engineering

Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.

Tantárgy lejárati dátuma: 2015. január 31.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Gépészmérnöki Kar

NAPPPALI GÉPÉSZMÉRNÖK KÉPZÉS

Kötelező tárgy

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIAU0128 4 2/0/0/f 3 1/1
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Nagy István,
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Nagy István

egyetemi tanár

Automatizálási és Alk. Inf.

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Matematika: Analízis, Vektoranalízis, Közönséges differenciálegyenletek

Fizika: Elektromosságtan, Mágnesességtan

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
TárgyEredmény( "BMETE131811" , "jegy" , _ ) >= 2 ÉS TárgyEredmény( "BMETE901919" , "jegy" , _ ) >= 2 VAGY TárgyEredmény( "BMEVIFOF013" , "jegy" , _ ) >= 2

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:

BMETE-901919 Matematika B3,

BMETE 131811 Fizika A2,

7. A tantárgy célkitűzése

Szilárd fizikai alapokon maradandó ismeretek közlése. A nem villamos mérnöki gyakorlatban is felmerülő villamos, elektronikai feladatok megértéséhez és kezeléséhez nélkülözhetetlen alapok kiépítése. Hídverés a nem villamos és a villamos mérnökök között.

8. A tantárgy részletes tematikája

Előadások:

Nyugvó töltéshez kapcsolódó jelenségek, fogalmak, törvények összefoglalása. Földelés, elektrosztatikus árnyékolás, kapacitás mint koncentrált elem. Paschen-törvény. Mérnöki alkalmazások. 2 óra

Egyenáramú áramkör. Termelő, fogyasztó, irányrendszer, teljesítmény. Koncentrált modell felépítés. Áramkör számítás. Üresjárás, rövidzárás, névleges üzem. Terhelési jelleggörbe. Akkumulátor, elem. Térbeli áramlás. Analógia. Mérnöki alkalmazások. 3 óra

Állandó mágneses térhez kapcsolódó jelenségek, fogalmak, törvények összefoglalása. Hall-effektus. Munkavégzés villamos és mágneses térrel. Lineáris és forgó villamos gép. 3 óra

Változó elektromágneses térhez kapcsolódó jelenségek, fogalmak, törvények összefoglalása. Kirchhoff-törvények általánosítása az indukált körfeszültség és az eltolási áram útján. Koncentrált paraméterű modell felépítése. Villamos és mágneses tér anyagban. Szkin-effektus, áramkiszorítás, dielektromos veszteség. Átívelés, átütés. Mágneses kör számítás, analógia. Erőhatás. Mágneskapcsoló, relé. Elektromágneses hatás terjedése vezetéken. Elosztott paraméterű rendszer. 3 óra

Váltakozó áramú villamos áramkörök. Koncentrált paraméterű elemek, áramkörök. Determinisztikus jelek: stacionárius, periodikus, quasi-periodikus, tranziens jelek. Időbeli átlagértékek. Vonalas, folytonos frekvencia spektrumok. Szinuszosan gerjesztett áramkörök. Komplex számítási mód. Reaktancia, admittancia, impedancia. Áramkör számítási törvények. Vektorábra. Nyquist-diagram. Frekvencia függvény. Rezonancia. Induktív, ohmos, kapacitív jellegű áramkör. Pillanat teljesítmény. Hatásos, meddő, látszólagos teljesítmény. Szuperpozíció. Thevenin-, Norton-elv, helyettesítő vázlat. Analógiák. Szimmetrikus három-, többfázisú rendszerek. Csillag, delta kapcsolás. Háromfázisú rendszer előnyei. Teljesítmények. Pspice program használata szinuszos áramkörre. 10 óra

Frekvencia analízis. Fourier-sor, spektrum. Periodikus bemenő jel. Bode diagram, Parseval-tétel. Jelalakok Fourier-sora Pspice-al. Példák. 3 óra

Tranziens jelenségek. Egy és két energia tárolós áramkör tranziens folyamatai egyenáramú és szinuszos bemenő jelekre. Kezdeti feltételek. Bemenő jel nélküli és bemenő (kényszer) jelre adott válasz. Egyszerűsített módszer egy energia tárolós áramkörre. Általánosítás. Gyökök a komplex síkon. Pspice-program használata. Alkalmazások: Biztonsági riasztó áramkör, autó, légzsák indító stb. 4 óra

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Előadás

10. Követelmények

a., A szorgalmi időszakban:

A félév érvényességének feltételei:

1. Az órarend szerinti foglalkozásokon való részvétel.

2. A félév során kiadott házi feladatok legalább elégséges szintű elkészítése és beadása határidőre.

Félévközi vizsga:

Érdemjegy megajánlás két (órarenden kívüli időben írott) vizsga dolgozat alapján történik. A zárthelyi dolgozatok időtartama és az elérhető pontszám:

1. dolgozat: 40 perc 33 pont

2. dolgozat: 80 perc 67 pont

Mindkét dolgozat írását 20-20 perces, belépő jellegű dolgozat írása előzi meg.

  • A 6 alapkérdésből legalább ötre helyes választ kell adni a zárthelyi elfogadásához. Az alapkérdéseket és válaszokat előre kiadja a Tanszék.
  • Eredménytelen továbbá a dolgozat, ha a megszerezhető pontszám legalább 40 %-át (13, ill. 27 pontot) nem érte el, ill. az összpontszámtól függetlenül eredménytelen két vagy több feladatra adott 0 pontos válasz esetén.

Érdemjegy megajánlás az elért pontszámok alapján:

0- 39 pont elégtelen (1)*

*(32- 39 pont között szóbelire rendeljük be, de csak a második ismételt vizsga jelleggel megkísérelt félévközi jegy megszerzésekor)

40- 55 pont elégséges (2)

56- 70 pont közepes (3)

71- 85 pont jó (4)

86- 93 pont jeles (5), ha szóbelivel megerősíti

94-100 pont jeles (5)

Legalább elégséges eredményt elért hallgatók a TVSZ szerinti javítási lehetőséggel élhetnek.

b., A vizsgaidőszakban:

A vizsgaidőszak harmadik hetének végéig előre meghirdetett alkalmakkor és jelleggel (rendes vagy iv jellegű)- pótzárthelyi írására van lehetőség.

11. Pótlási lehetőségek
  • A házi feladatok határidő utáni pótlására a szorgalmi időszak utolsó hetének a végéig különeljárási díj befizetése mellett van lehetőség.
  • Az eredménytelen zárthelyi(k) (első, második, vagy mindkettő) pótlására az utolsó oktatási héten vagy a vizsgaidőszak első hetében adunk lehetőséget.
  • Ha a hallgató az utolsóoktatási héten, vagy a vizsgaidőszak első hetében tartott pótlási lehetőségekkel sem tudja a félévközi jegyet megszerezni, ismételt vizsga jelleggel további kísérletet tehet a félévközi jegy megszerzésére a vizsgaidőszak harmadik hetének végéig egy, ill. két alkalommal (második ismétlő vizsga esetén).
12. Konzultációs lehetőségek

Zárthelyik előtti munkanapon, házi feladatok esetében egyéni megbeszélés szerint.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Kötelező irodalom: Tanszéki jegyzetek:

Nagy I. (mk): Elektrotechnika Alapkérdések,

Műegyetemi Kiadó, Bp., 1997, 10029 sz.

Nagy I. (mk): Elektrotechnika Előadási segédlet,

Műegyetemi Kiadó, Bp., 1997,

1-5. fejezet, 10032 sz.

6-7. fejezet, 10025 sz.

Nagy I. (mk): Elektrotechnika Példatár, Műegyetemi Kiadó, Bp.

1-5. fejezet, Fizikai alapismeretek, 1996, 541076 sz.

6-11. fej. Koncentrált paraméterű áramkörök, 541077 sz.

Varsányi P.: Villamos műszerek és mérések,

Műegyetemi kiadó, Bp., 1997, 541060 sz.

Szűcs T., Zimányi P. : Elektronikus műszerek (mérési segédlet),

Műegyetemi Kiadó, Bp., 1997, 541038 sz.

Ajánlott irodalom:

Simonyi K.: Villamosságtan, Akadémiai Kiadó, Bp., 1983

M. Elschner, A. Möschwitzer: Einführung in die Elektrotechnik-Elektronik, 1985

R. Resnick, D. Halliday: Physics. Part. II. John-Wiley&Sons, 4. ed., 1992

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra

42

Félévközi készülés órákra

12

Felkészülés zárthelyire

12

Házi feladat elkészítése

12

Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

12

Összesen

90

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Nagy István

egyetemi tanár

Automatizálási és Alk. Inf.