Elektrotechnika I.

A tantárgy angol neve: Electrical Engineering I.

Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.

Tantárgy lejárati dátuma: 2016. június 30.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Gépészmérnöki Kar

Nem villamosmérnök doktorandusz hallgatók számára

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIAUD302 - 2v 2 ˝
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. Informatikai Tanszék

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Matematika: Vektoranalízis, Komplex függvénytan, Differenciálegyenletek (közönséges, parciális)

Fizika: Elektromosságtan, mágnesességtan

Elektrotechnika: Elektrotechnika alapjai

6. Előtanulmányi rend
Ajánlott:

A doktori képzésben való részvétel feltételeivel egyeznek meg. A tantárgy felvétele az első szemeszterben ajánlott

7. A tantárgy célkitűzése

Nem villamos mérnökök részére az undergradualis képzésben hasonló címen tanultak feldolgozása magasabb szinten, szélesebb elméleti alapokon, és az ott csak vázlatosan érintett néhány, a nem villamos mérnöki szempontból jelentős témakör részletesebb tárgyalása, számos alkalmazási példán keresztül. Analógiák és egyéb kapcsolódási pontok bemutatása. A doktoranduszképzés Elektronika című és a többi villamos ismereteket igénylő tantárgyának megalapozása.

8. A tantárgy részletes tematikája

Fizikai alapok

Stacionárius villamos tér. Alapfogalmak, törvények. Homogén, inhomogén tér, örvénymentesség. Határfeltételek. Tértöltés nélküli és tértöltéses terek. Elektrosztatikai árnyékolás. Kapacitás, részkapacitások. Villamos terek számítása, konform leképzés, Laplace-, Poisson-egyenlet, számítógépes programok. Erőhatások, energiaviszonyok. Alkalmazások.

Stacionárius áramlás. Vonalas áramlás. Alapfogalmak, törvények. Lineáris áramkör. Szuperpozíció elve. Topológia alapjai. Csomóponti-, hurokmódszer. Térbeli áramlás. Nemlineáris áramkör. Alkalmazások.

Stacionárius mágneses tér. Alapfogalmak, törvények. Homogén, inhomogén tér, a tér örvényjellege. Vektor potenciál. Mágneses tér számítása, számítógép programok. Erőhatások, energia viszonyok.

Kvázistacionárius elektromágneses tér. Nyugalmi-, mozgási indukció. Örvényes villamos tér. Ön- és kölcsönös indukció. Eltolási áram.

Elektromágneses tér anyagban. Gáz, folyékony és szilárd dielektrikumok. E, P és D térjellemzők. Dielektromos veszteség. Szigetelő anyagok átütése. Szkin-effektus. Ferromágneses anyagok, hiszterézis-, örvényáram veszteség. Törési törvények.

Elektromágneses hullámok. Maxwell-egyenletek rendszere. Távvezeték differenciálegyenlete, megoldásai. Hullámegyenlet. Síkhullámok. Visszaverődés.

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

Előadás, konzultáció, hallgatói előadások.

10. Követelmények

a) A félév lezárásának módja: vizsga

b./ Szorgalmi időszakban:

A tananyag feldolgozása részben önállóan történik, a megadott szakirodalom alapján. A hallgatók kötelező konzultációkon, előadás formájában ismertetnek egy-egy általuk feldolgozott rész-területet. Egy-egy önálló feladatot is kapnak, amelynek írásos megoldása mellett munkájukat szintén rövid előadásban mutatják be. Javasolt az önálló munkához, ill. a bemutatáshoz a multimédia eszközök és a számítógépes programok használata.

Önálló feladat: A fenti témakörökhöz kapcsolódó alkalmazási példa kiválasztása és numerikus megoldása a hallgató által felkutatott irodalom alapján, vagy a tanszék által kiadott (laboratóriumi, ill. számítógépes munkát igénylő) feladat megoldása. A témakört a hallgató megválaszthatja, és előzetesen az előadóval közösen rögzíti. Elvárt időráfordítás: 30 óra.

Határidők: Témakör kijelölése: Első konzultáció (5. hét)

A dolgozat beadás időpontja: Utolsó konzultáció (14. hét)

Kötelező konzultációk: 5. hét (témaválasztás megbeszélése)

8. hét (önálló előadás megtartása előre kiválasztott témakörben)

14. hét (önálló feladat ismertetése)

A vizsgára bocsátás feltételei: Elegendő számú jelentkező esetén az előadásokon való részvétel, kötelező konzultációkon való részvétel, saját előadások megtartása, részvétel a hallgató társak előadásain, önálló feladat legalább elégséges szintű kidolgozása

c./ Vizsgaidőszakban:

a vizsgáztatás módszere:irásbeli (és szóbeli), az ismétlővizsgára való jelentkezés feltételei: minimális időköz a két vizsga között 1 hét

Érdemjegy megajánlás az elért pontszám alapján:

0-31 pont elégtelen (1)

32-39 pont szóbelire rendeljük be

40-55 pont elégséges (2)

56-70 pont közepes (3)

71-85 pont jó (4)

86-93 pont jeles (5) osztályzatért szóbelizhet

94-100 pont jeles (5)

A vizsgán legalább elégséges osztályzatot elért hallgató jobb jegyért szóbeli vizsgát tehet, a rontás kockázatával.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

1. Simonyi Károly: Villamosságtan, Akadémiai Kiadó, Bp. 1983.

2. Liang Chi Shen, Lin Au Kong: Applied Electromagnetics, John Wiley & Sons, 1987

3. K. Küpfmüller: Einführung in die theoretische Elektrotechnik, Springer Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg

4. H. Elschner, A. Möschwitzer: Einführung in die Elektrotechnik - Elektronik, VEB Verlag Technik, Berlin, 1985

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Nagy István

egyetemi tanár

Automatizálási és Alk. Informatikai Tanszék

viauD302.rtf