Wydział Elektryczny - Elektrotechnika (S3)
Sylabus przedmiotu Metoda elementów skończonych w elektromagnetyzmie:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Elektrotechnika | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | trzeciego stopnia |
| Stopnień naukowy absolwenta | doktor | ||
| Obszary studiów | studia trzeciego stopnia | ||
| Profil | |||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Metoda elementów skończonych w elektromagnetyzmie | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Informatyki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Stanisław Gratkowski <Stanislaw.Gratkowski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Stanisław Gratkowski <Stanislaw.Gratkowski@zut.edu.pl>, Krzysztof Stawicki <Krzysztof.Stawicki@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | 2 | Grupa obieralna | 6 |
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Matematyka, Fizyka, Elektrotechnika teoretyczna, Elektromagnetyzm |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie doktorantów z metodą elementów skończonych w sposób pozwalający na twórcze rozwijanie jej standardowych procedur oraz wykorzystanie przy wykonywaniu zaawansowanych obliczeń symulacyjnych rozkładów pól elektromagnetycznych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| wykłady | ||
| T-W-1 | Przegląd podstawowych zagadnień teorii pola elektromagnetycznego. | 4 |
| T-W-2 | Podstawy metody elementów skończonych. | 4 |
| T-W-3 | Sformułowanie wariacyjne metody elementów skończonych. | 3 |
| T-W-4 | Elementy i funkcje kształtu. | 3 |
| T-W-5 | Zagadnienia dwu- i trójwymiarowe – stacjonarne i falowe. | 3 |
| T-W-6 | Zagadnienia o otwartych brzegach: asymptotyczne i absorpcyjne warunki brzegowe. | 3 |
| T-W-7 | Elementy specjalne w metodzie elementów skończonych: elementy nieskończone, elementy szczelinowe, elementy z funkcjami kształtu zależnymi od głębokości wnikania fali elektromagnetycznej. | 3 |
| T-W-8 | Komercyjne programy do obliczeń elektromagnetycznych, wykorzystujące metodę elementów skończonych (Comsol Multiphysics). | 1 |
| 24 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 24 |
| A-W-2 | Samodzielne studiowanie tematyki wykładów wraz ze studiowaniem literatury. | 20 |
| A-W-3 | Prowadzenie obliczeń. | 43 |
| A-W-4 | Przygotowanie do egzaminu. | 3 |
| 90 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Egzamin. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscypliny | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| EL_3A_F1.2b_W01 Ma wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze ogólnym dla dyscypliny naukowej Elektrotechnika; ma wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze szczegółowym dla obszaru prowadzonych badań naukowych w zakresie Elektrotechniki, której źródłem są w szczególności publikacje naukowe, obejmującą najnowsze osiągnięcia nauki. | EL_3A_W02, EL_3A_W01 | — | C-1 | T-W-6, T-W-1, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-2, T-W-8, T-W-7 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscypliny | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| EL_3A_F1.2b_U01 Potrafi zdobywać informacje naukowe z różnych źródeł, także obcojęzycznych, oraz dokonywać właściwej interpretacji i selekcji tych informacji, szczególnie w zakresie dyscypliny Elektrotechnika; potrafi poddać krytycznej analizie wyniki własnych badań naukowych oraz wyniki innych twórców w zakresie dyscypliny Elektrotechnika, a także ocenić możliwość wykorzystania wyników prac teoretycznych w praktyce; potrafi formułować złożone zadania i problemy w zakresie dyscypliny Elektrotechnika, w tym zadania wcześniej nieznane, prowadzące do innowacyjnych rozwiązań technicznych; potrafi rozwiązywać złożone zadania i problemy w zakresie dyscypliny Elektrotechnika, w tym zadania i problemy nietypowe, wykorzystując oryginalne metody, wnoszące wkład w rozwój danej dyscypliny naukowej. | EL_3A_U04, EL_3A_U03, EL_3A_U05, EL_3A_U06 | — | C-1 | T-W-6, T-W-1, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-2, T-W-8, T-W-7 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscypliny | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| EL_3A_F1.2b_K01 Przejawia inicjatywę w poszukiwaniu nowych idei w badaniach naukowych oraz innowacyjnych rozwiązań technologicznych, wykorzystujących wyniki najnowszych prac teoretycznych w dyscyplinie Elektrotechnika. | EL_3A_K03 | — | C-1 | T-W-6, T-W-1, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-2, T-W-8, T-W-7 | M-1 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| EL_3A_F1.2b_W01 Ma wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze ogólnym dla dyscypliny naukowej Elektrotechnika; ma wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze szczegółowym dla obszaru prowadzonych badań naukowych w zakresie Elektrotechniki, której źródłem są w szczególności publikacje naukowe, obejmującą najnowsze osiągnięcia nauki. | 2,0 | |
| 3,0 | Ma wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze ogólnym dla dyscypliny naukowej Elektrotechnika; ma wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze szczegółowym dla obszaru prowadzonych badań naukowych w zakresie Elektrotechniki, której źródłem są w szczególności publikacje naukowe, obejmującą najnowsze osiągnięcia nauki. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| EL_3A_F1.2b_U01 Potrafi zdobywać informacje naukowe z różnych źródeł, także obcojęzycznych, oraz dokonywać właściwej interpretacji i selekcji tych informacji, szczególnie w zakresie dyscypliny Elektrotechnika; potrafi poddać krytycznej analizie wyniki własnych badań naukowych oraz wyniki innych twórców w zakresie dyscypliny Elektrotechnika, a także ocenić możliwość wykorzystania wyników prac teoretycznych w praktyce; potrafi formułować złożone zadania i problemy w zakresie dyscypliny Elektrotechnika, w tym zadania wcześniej nieznane, prowadzące do innowacyjnych rozwiązań technicznych; potrafi rozwiązywać złożone zadania i problemy w zakresie dyscypliny Elektrotechnika, w tym zadania i problemy nietypowe, wykorzystując oryginalne metody, wnoszące wkład w rozwój danej dyscypliny naukowej. | 2,0 | |
| 3,0 | Potrafi zdobywać informacje naukowe z różnych źródeł, także obcojęzycznych, oraz dokonywać właściwej interpretacji i selekcji tych informacji, szczególnie w zakresie dyscypliny Elektrotechnika; potrafi poddać krytycznej analizie wyniki własnych badań naukowych oraz wyniki innych twórców w zakresie dyscypliny Elektrotechnika, a także ocenić możliwość wykorzystania wyników prac teoretycznych w praktyce; potrafi formułować złożone zadania i problemy w zakresie dyscypliny Elektrotechnika, w tym zadania wcześniej nieznane, prowadzące do innowacyjnych rozwiązań technicznych; potrafi rozwiązywać złożone zadania i problemy w zakresie dyscypliny Elektrotechnika, w tym zadania i problemy nietypowe, wykorzystując oryginalne metody, wnoszące wkład w rozwój danej dyscypliny naukowej. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| EL_3A_F1.2b_K01 Przejawia inicjatywę w poszukiwaniu nowych idei w badaniach naukowych oraz innowacyjnych rozwiązań technologicznych, wykorzystujących wyniki najnowszych prac teoretycznych w dyscyplinie Elektrotechnika. | 2,0 | |
| 3,0 | Przejawia inicjatywę w poszukiwaniu nowych idei w badaniach naukowych oraz innowacyjnych rozwiązań technologicznych, wykorzystujących wyniki najnowszych prac teoretycznych w dyscyplinie Elektrotechnika. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Pei-bai Zhoou, Numerical Analysis of Electromagnetic Fields, Springer-Verlag, Berlin, 1993
- Sadiku M. N. O., Numerical Techniques in Electromagnetics, CRC Press LLC, 2001
- Silvester P. P., Ferrari R. L., Finite Elements for Electrical Engineers, Cambridge University Press, 1996
- Jin J., The Finite Element Method in Electromagnetics, John Wiley & Sons, Inc., New York, 2002