Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Villamosságtan mechatronikai mérnököknek

    A tantárgy angol neve: Electromagnetics for Mechatronic Engineers

    Adatlap utolsó módosítása: 2018. január 26.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
    Mechatronikai mérnök szak
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIAUA035   2/0/2/v 5  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Rakos Balázs, Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék
    A tantárgy tanszéki weboldala http://get.bme.hu/index.php?mid=VMM&lang=hu
    4. A tantárgy előadója Dr. Rakos Balázs
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Matematika G1 (BMETE94BG01)

    Mérnöki fizika (BMETE11BG05)

    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:

    Erős előkövetelmény:

    Matematika G1 (BMETE94BG01)

    Mérnöki fizika (BMETE11BG05)

    Párhuzamos előkövetelmény:

    Matematika G2 (BMETE94BG02)
    7. A tantárgy célkitűzése A tantárgy célja a további villamos irányú szaktárgyak sikeres teljesítéséhez elengedhetetlenül szükséges alapvető elméleti tudás megismertetése, valamint a gyakorlati alaptudás elsajátítása számpéldák és laboratóriumi mérések segítségével.
    8. A tantárgy részletes tematikája

    A tantárgy sikeres teljesítésével elsajátítható kompetenciák

    A.      Tudás, az alábbi ismeretek

    1.       Nyugvó töltéshez kapcsolódó jelenségek, fogalmak, törvények összefoglalása. Földelés, elektrosztatikus árnyékolás, kapacitás mint koncentrált elem. Mérnöki alkalmazások.

    2.       Egyenáramú áramkör. Termelő, fogyasztó, irányrendszer, teljesítmény. Koncentrált modell felépítés. Áramkör számítás. Üresjárás, rövidzárás, névleges üzem. Terhelési jelleggörbe. Akkumulátor. Mérnöki alkalmazások.

    3.       Állandó mágneses térhez kapcsolódó jelenségek, fogalmak, törvények összefoglalása. Hall-effektus. Motor, generátor elve.

    4.       Változó elektromágneses térhez kapcsolódó jelenségek, fogalmak, törvények összefoglalása. Kirchhoff-törvények általánosítása. Koncentrált paraméterű modell felépítése.

    5.       Villamos és mágneses tér anyagban. Mágneses kör számítás, analógia. Erőhatás. Szkin-effektus, áramkiszorítás, dielektromos veszteség. Átívelés, átütés. Mágneskapcsoló, relé.

    6.       Tranziens jelenségek.

    7.       Egyfázisú váltakozóáramú áramkör. Szinuszosan gerjesztett áramkörök. Komplex számítási mód. Reaktancia, admittancia, impedancia. Áramkör számítási törvények. Vektorábra. Bode diagram. Rezonancia. Induktív, ohmos, kapacitív jellegű áramkör. Hatásos, meddő, látszólagos teljesítmény. Alkalmazások.

    8.       Thévenin, Norton tétel.

    9.       Többfázisú áramkörök, n fázisú szimmetrikus hálózat. Háromfázisú (3F) hálózatok. Csillag

    (Y) kapcsolás. Háromszög (Δ) kapcsolás. Teljesítményviszonyok 3F esetén.

    10.    Villamos alapműszerek és alapmérések. Determinisztikus jelek: stacionárius, periodikus, kvázi-periodikus, tranziens jelek. Időbeli átlagértékek. Váltakozóáram, teljesítmény, impedancia mérése. Frekvenciamérés.

    B.       Képesség

    1.       a jelenségek és fizikai folyamatok értelmezése,

    2.       a valóságos rendszerek absztrakt modellekkel, helyettesítő áramkörökkel történő leírása,

    3.       a villamos rendszerekben végbemenő folyamatok matematikai modellek segítségével történő leírása,

    4.       a közelítő modellek és számítási egyszerűsítések következményeinek értelmezése,

    5.       a szimbolikus számítási módszer alkalmazása,

    6.       a villamos rendszerek többszempontú analízise,

    7.       egyszerű laboratóriumi vizsgálatok végzése, az eredmények értékelése,

    8.       gondolatok, elképzelések rendezett formában szóban és írásban való kifejezése.

     

    C.      Attitűd

    1.       együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóval és hallgató társaival,

    2.       folyamatos ismeretszerzéssel bővíti tudását,

    3.       nyitott az információtechnológiai eszközök használatára,

    4.       törekszik a villamosságtan területén alkalmazott eszközrendszer megismerésére és használatára,

    5.       törekszik a pontos és hibamentes feladatmegoldásra.

     

    D.      Önállóság és felelősség

    1.       önállóan végzi a feladatok és problémák végiggondolását és adott források alapján történő megoldását,

    2.       nyitottan fogadja a megalapozott kritikai észrevételeket,

    3.       egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában,

    4.       gondolkodásában a rendszerelvű megközelítést alkalmazza.

     

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

    Előadások, házi feladatok, kommunikáció írásban és szóban, opcionális önállóan és csoportmunkában végzett laboratóriumi feladatok, munkaszervezési technikák.

    10. Követelmények

     

    A tanulási eredmények értékelése tizennégy évközi írásbeli teljesítménymérés (12 laborméréseket megelőző beugró kérdéssor, 2 házi feladat), és a laborfoglalkozásokon tanúsított aktív részvétel (részteljesítmény értékelés) alapján történik.

     

    A.        Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása:

    1.       részteljesítmény értékelés (kis zárthelyi dolgozatok): a tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek komplex értékelési módja, melynek megjelenési formája az egyénileg megírt kis zárthelyi dolgozat. Célja a folyamatos tanulásra, az anyaggal való haladásra ösztönzés, feladat megoldó és számítási készség fejlesztése.

    2.       részteljesítmény értékelés (aktív részvétel): a tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek egyszerűsített értékelési módja, melynek megjelenési formája a felkészült megjelenés és tevékeny részvétel a gyakorlat folyamatában, felkérésre vezetett példamegoldás a hallgatók előtt. Az értékelés a mérések során tanúsított aktív részvétel, valamint a mérési eredmények kiértékelésének megléte alapján történik.

     

    B.         Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelés (vizsga, szigorlat)

    a.       A félév során tanult elméleti ismeretek mérése. Egyszerű számítási feladatok értelmezésének képessége, a megoldás módszerének bemutatása. Törekvés a világos kifejezésmód, interpretáció alkalmazására.

    11. Pótlási lehetőségek

    1)       A laboratóriumi gyakorlatok közül kettő pótolható a pótlási héten. A laboratóriumi gyakorlatok a pótlási héten, előre meghirdetett időpontokban pótolhatók.

    2)       A házi feladatok – szabályzatban meghatározott díj megfizetése mellett – késedelmesen a pótlási időszak utolsó napján 12:00 óráig adható be.

    12. Konzultációs lehetőségek

     

    Laborméréseken, vizsgák előtt egy munkanappal, valamint egyéni megbeszélés szerint.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    a)       Tankönyvek

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

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

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

    4.        Szabó Árpád: Elektrodinamika, Műegyetemi Kiadó, Budapest, 2002

    5.       Alvin Hudson, Rex Nelson: Útban a modern fizikához, LSI Oktatóközpont, A mikroelektronika alkalmazásának kultúrájáért Alapítvány, Budapest, 1994

    6.       William H.Hayt, Jr; Jack E.Kemmerly: Engineering Circuit Analysis, 4. ed; McGraw-Hill International Editions, 1987, ISBN 0-07-Y66497-8

    7.       Allan R.Hambley: Electrical Engineering, 2. ed; Prentice-Hall Inc, New Jersey, 2002, ISBN: 0-13-061070-4

    b)       Letölthető anyagok

    Elektronikus jegyzet.
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra 56
    Félévközi készülés órákra 12
    Felkészülés zárthelyire 0
    Házi feladat elkészítése30
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása 0
    Vizsgafelkészülés 52
    Összesen 150
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta Dr. Rakos Balázs