Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Elektrotechnika (S1)

Sylabus przedmiotu Procesy fizyczne w elektrotechnice:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Elektrotechnika
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Procesy fizyczne w elektrotechnice
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Elektrotechnologii i Diagnostyki
Nauczyciel odpowiedzialny Jan Subocz <Jan.Subocz@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Jan Subocz <Jan.Subocz@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW2 15 2,00,44egzamin
ćwiczenia audytoryjneA2 15 1,00,30zaliczenie
laboratoriaL2 15 1,00,26zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Inżynieria materiałowa
W-2Fizyka układów skondensowanych

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zdobycie podstawowej wiedzy dotyczacej przemian morfologicznych podczas przetwarzania materiałów izolacyjnych
C-2Zdobycie podstawowej wiedzy dotyczącej procesów elektrycznych w materiałach izolacyjnych i półprzewodnikowych
C-3Zdobycie podstawowej wiedzy z zakresu wpływu morfologii i przemian strukturalnych materiałów izolacyjnych na ich właściwości elektryczne
C-4Zdobycie podstawowej wiedzy dotyczącej fizyki elektrolitów

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Rezystywność materiałów przewodzących i dielektryków2
T-A-2Przenikalność dielektryczna i magnetyczna, natężenie pola magnetycznego, wektor indukcji magnetycznej2
T-A-3Elektrostatyka, twierdzenie Gaussa, pojemność kondensatorów, gęstość energii pola elektrycznego2
T-A-4Elektroliza, prawo Faradaya, przewodnictwo elektrolitu, ruchliwość jonów, stopień dysocjacji2
T-A-5Relaksacja dielektryczna, czas relaksacji, energia aktywacji, zasięg relaksacji3
T-A-6Modelowanie zjawisk relaksacyjnych z uwzględnieniem funkcji: Debye’a, Cole’a-Cole’a i Davidsona-Cole’a, Havriliaka-Negami’ego, Jonschera, Maxwella-Wagnera4
15
laboratoria
T-L-1Pomiar rezystywności skrośnej i powierzchniowej2
T-L-2Pomiar współczynnika strat dielektrycznych i przenikalności elektrycznej2
T-L-3Pomiar przenikalności magnetycznej2
T-L-4Zaliczenie cząstkowe ćwiczeń laboratoryjnych1
T-L-5Pomiar procesów relaksacyjnych w dziedzinie czasu2
T-L-6Pomiar procesów relaksacyjnych w dziedzinie częstotliwości2
T-L-7Polaryzacja Maxwella-Wagnera2
T-L-8Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych2
15
wykłady
T-W-1Przemiany fazowe materiałów izolacyjnych2
T-W-2Podstawy przewodnictwa elektrycznego układów izolacyjnych2
T-W-3Podstawy relaksacji dielektrycznej układów izolacyjnych2
T-W-4Przewodnictwo stałoprądowe polimerów2
T-W-5Przewodnictwo stałoprądowe układów warstwowych2
T-W-6Przewodnictwo stałoprądowe układów ciekło-stałych i elektrolitów2
T-W-7Relaksacja dielektryczna ukladów warstwowych2
T-W-8Procesy nieliniowe i asymetryczne1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-A-2Praca własna12
A-A-3Przygotowanie do zaliczenia3
30
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Praca własna nad tematyką ćwiczeń10
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia laboratorium5
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładzie15
A-W-2Praca własna35
A-W-3Przygotowanie do egzaminu10
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład z zastosowaniem środków audiowizualnych
M-2Ćwiczenia rachunkowe z zakresu tematyki wykładów
M-3Ćwiczenia laboratoryjne dotyczące tematyki wykładów
M-4Symulacje procesów elektrycznych w materiałach izolacyjnych

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena formująca przed każdym ćwiczeniem laboratoryjnym mająca na celu sprawdzenia stanu wiedzy dotyczącej przedmiotu ćwiczenia.
S-2Ocena formująca: Ocena formująca dotycząca sprawdzenia wiedzy po zakończeniu cyklu ćwiczeń laboratotyjnych.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca efekty nauczania z zakresu ćwiczeń laboratoryjnych.
S-4Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca efekty nauczania z zakresu calego modułu.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
EL_1A_C03_W01
Posiada podstawową wiedzę dotyczącą mechanizmu przewodnictwa i procesów relaksacyjnych w materiałach elektrotechnicznych oraz ich budowy wewnętrznej.
EL_1A_W02T1A_W01C-1, C-2, C-3, C-4T-L-7, T-W-8, T-W-4, T-W-5, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-6, T-W-7, T-A-2, T-A-1, T-A-3, T-A-4M-1, M-2, M-4, M-3S-1, S-2, S-3, S-4

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
EL_1A_C03_U01
Potrafi zmierzyć oraz obliczyć podstawowe wartości właściwości elektrycznych materiałów elektrotechnicznych. Potrafi dokonać podstawowej oceny wpływu zmian strukturalnych na podstawowe właściwości elektryczne.
EL_1A_U22T1A_U09, T1A_U10InzA_U02, InzA_U03C-1, C-2, C-3T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-8, T-L-5, T-L-6, T-L-4, T-A-5, T-A-6M-2, M-4, M-3S-1, S-2, S-4

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
EL_1A_C03_W01
Posiada podstawową wiedzę dotyczącą mechanizmu przewodnictwa i procesów relaksacyjnych w materiałach elektrotechnicznych oraz ich budowy wewnętrznej.
2,0
3,0Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą mechanizmu przewodnictwa i procesów relaksacyjnych w materiałach elektrotechnicznych oraz ich budowy wewnętrznej.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
EL_1A_C03_U01
Potrafi zmierzyć oraz obliczyć podstawowe wartości właściwości elektrycznych materiałów elektrotechnicznych. Potrafi dokonać podstawowej oceny wpływu zmian strukturalnych na podstawowe właściwości elektryczne.
2,0
3,0Student potrafi zmierzyć oraz obliczyć podstawowe wartości właściwości elektrycznych materiałów elektrotechnicznych. Potrafi dokonać podstawowej oceny wpływu zmian strukturalnych na podstawowe właściwości elektryczne.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. W. Bogusz, F. Krok, Elektrolity stałe, WNT, Warszawa, 1995
  2. W. Przygocki, A Włochowicz, Fizyka polimerów, PWN, 2001
  3. A. Chełkowski, Fizyka dielektryków, PWN, 1993
  4. A. K. Jonscher, Dielectric Relaxation In Solids, Chelsea Dielectrics Press, 1983

Literatura dodatkowa

  1. J. Śleziona, Podstawy technologii kompozytów, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 1998
  2. J. Subocz, Przewodnictwo i relaksacja warstwowych układów izolacyjnych, Wydawnictwo ZUT, 2012

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Rezystywność materiałów przewodzących i dielektryków2
T-A-2Przenikalność dielektryczna i magnetyczna, natężenie pola magnetycznego, wektor indukcji magnetycznej2
T-A-3Elektrostatyka, twierdzenie Gaussa, pojemność kondensatorów, gęstość energii pola elektrycznego2
T-A-4Elektroliza, prawo Faradaya, przewodnictwo elektrolitu, ruchliwość jonów, stopień dysocjacji2
T-A-5Relaksacja dielektryczna, czas relaksacji, energia aktywacji, zasięg relaksacji3
T-A-6Modelowanie zjawisk relaksacyjnych z uwzględnieniem funkcji: Debye’a, Cole’a-Cole’a i Davidsona-Cole’a, Havriliaka-Negami’ego, Jonschera, Maxwella-Wagnera4
15

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Pomiar rezystywności skrośnej i powierzchniowej2
T-L-2Pomiar współczynnika strat dielektrycznych i przenikalności elektrycznej2
T-L-3Pomiar przenikalności magnetycznej2
T-L-4Zaliczenie cząstkowe ćwiczeń laboratoryjnych1
T-L-5Pomiar procesów relaksacyjnych w dziedzinie czasu2
T-L-6Pomiar procesów relaksacyjnych w dziedzinie częstotliwości2
T-L-7Polaryzacja Maxwella-Wagnera2
T-L-8Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych2
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Przemiany fazowe materiałów izolacyjnych2
T-W-2Podstawy przewodnictwa elektrycznego układów izolacyjnych2
T-W-3Podstawy relaksacji dielektrycznej układów izolacyjnych2
T-W-4Przewodnictwo stałoprądowe polimerów2
T-W-5Przewodnictwo stałoprądowe układów warstwowych2
T-W-6Przewodnictwo stałoprądowe układów ciekło-stałych i elektrolitów2
T-W-7Relaksacja dielektryczna ukladów warstwowych2
T-W-8Procesy nieliniowe i asymetryczne1
15

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-A-2Praca własna12
A-A-3Przygotowanie do zaliczenia3
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Praca własna nad tematyką ćwiczeń10
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia laboratorium5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładzie15
A-W-2Praca własna35
A-W-3Przygotowanie do egzaminu10
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_1A_C03_W01Posiada podstawową wiedzę dotyczącą mechanizmu przewodnictwa i procesów relaksacyjnych w materiałach elektrotechnicznych oraz ich budowy wewnętrznej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_1A_W02Ma wiedzę w zakresie fizyki obejmującą mechanikę, termodynamikę, optykę, elektryczność i magnetyzm, fizykę jądrową oraz fizykę ciała stałego, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych występujących w elementach i układach elektrycznych i ich otoczeniu
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W01ma wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów właściwych dla studiowanego kierunku studiów przydatną do formułowania i rozwiązywania prostych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zdobycie podstawowej wiedzy dotyczacej przemian morfologicznych podczas przetwarzania materiałów izolacyjnych
C-2Zdobycie podstawowej wiedzy dotyczącej procesów elektrycznych w materiałach izolacyjnych i półprzewodnikowych
C-3Zdobycie podstawowej wiedzy z zakresu wpływu morfologii i przemian strukturalnych materiałów izolacyjnych na ich właściwości elektryczne
C-4Zdobycie podstawowej wiedzy dotyczącej fizyki elektrolitów
Treści programoweT-L-7Polaryzacja Maxwella-Wagnera
T-W-8Procesy nieliniowe i asymetryczne
T-W-4Przewodnictwo stałoprądowe polimerów
T-W-5Przewodnictwo stałoprądowe układów warstwowych
T-W-1Przemiany fazowe materiałów izolacyjnych
T-W-2Podstawy przewodnictwa elektrycznego układów izolacyjnych
T-W-3Podstawy relaksacji dielektrycznej układów izolacyjnych
T-W-6Przewodnictwo stałoprądowe układów ciekło-stałych i elektrolitów
T-W-7Relaksacja dielektryczna ukladów warstwowych
T-A-2Przenikalność dielektryczna i magnetyczna, natężenie pola magnetycznego, wektor indukcji magnetycznej
T-A-1Rezystywność materiałów przewodzących i dielektryków
T-A-3Elektrostatyka, twierdzenie Gaussa, pojemność kondensatorów, gęstość energii pola elektrycznego
T-A-4Elektroliza, prawo Faradaya, przewodnictwo elektrolitu, ruchliwość jonów, stopień dysocjacji
Metody nauczaniaM-1Wykład z zastosowaniem środków audiowizualnych
M-2Ćwiczenia rachunkowe z zakresu tematyki wykładów
M-4Symulacje procesów elektrycznych w materiałach izolacyjnych
M-3Ćwiczenia laboratoryjne dotyczące tematyki wykładów
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena formująca przed każdym ćwiczeniem laboratoryjnym mająca na celu sprawdzenia stanu wiedzy dotyczącej przedmiotu ćwiczenia.
S-2Ocena formująca: Ocena formująca dotycząca sprawdzenia wiedzy po zakończeniu cyklu ćwiczeń laboratotyjnych.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca efekty nauczania z zakresu ćwiczeń laboratoryjnych.
S-4Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca efekty nauczania z zakresu calego modułu.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą mechanizmu przewodnictwa i procesów relaksacyjnych w materiałach elektrotechnicznych oraz ich budowy wewnętrznej.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_1A_C03_U01Potrafi zmierzyć oraz obliczyć podstawowe wartości właściwości elektrycznych materiałów elektrotechnicznych. Potrafi dokonać podstawowej oceny wpływu zmian strukturalnych na podstawowe właściwości elektryczne.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_1A_U22Ma umiejętności pozwalające na realizację wybranych zadań z kierunków studiów powiązanych z elektrotechniką
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
T1A_U10potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
InzA_U03potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne
Cel przedmiotuC-1Zdobycie podstawowej wiedzy dotyczacej przemian morfologicznych podczas przetwarzania materiałów izolacyjnych
C-2Zdobycie podstawowej wiedzy dotyczącej procesów elektrycznych w materiałach izolacyjnych i półprzewodnikowych
C-3Zdobycie podstawowej wiedzy z zakresu wpływu morfologii i przemian strukturalnych materiałów izolacyjnych na ich właściwości elektryczne
Treści programoweT-L-1Pomiar rezystywności skrośnej i powierzchniowej
T-L-2Pomiar współczynnika strat dielektrycznych i przenikalności elektrycznej
T-L-3Pomiar przenikalności magnetycznej
T-L-8Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych
T-L-5Pomiar procesów relaksacyjnych w dziedzinie czasu
T-L-6Pomiar procesów relaksacyjnych w dziedzinie częstotliwości
T-L-4Zaliczenie cząstkowe ćwiczeń laboratoryjnych
T-A-5Relaksacja dielektryczna, czas relaksacji, energia aktywacji, zasięg relaksacji
T-A-6Modelowanie zjawisk relaksacyjnych z uwzględnieniem funkcji: Debye’a, Cole’a-Cole’a i Davidsona-Cole’a, Havriliaka-Negami’ego, Jonschera, Maxwella-Wagnera
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia rachunkowe z zakresu tematyki wykładów
M-4Symulacje procesów elektrycznych w materiałach izolacyjnych
M-3Ćwiczenia laboratoryjne dotyczące tematyki wykładów
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena formująca przed każdym ćwiczeniem laboratoryjnym mająca na celu sprawdzenia stanu wiedzy dotyczącej przedmiotu ćwiczenia.
S-2Ocena formująca: Ocena formująca dotycząca sprawdzenia wiedzy po zakończeniu cyklu ćwiczeń laboratotyjnych.
S-4Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca efekty nauczania z zakresu calego modułu.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi zmierzyć oraz obliczyć podstawowe wartości właściwości elektrycznych materiałów elektrotechnicznych. Potrafi dokonać podstawowej oceny wpływu zmian strukturalnych na podstawowe właściwości elektryczne.
3,5
4,0
4,5
5,0