Električna znanja pokrivaju širok skup teorijskih i praktičnih vještina vezanih uz osnovne principi elektriciteta, dizajn krugova, operaciju i održavanje sustava snage te radni principi elektroničkih uređaja. Električna znanja nisu ograničena samo na akademske teorije, već uključuju i vještine i iskustva u praktičnim primjenama. Evo pregleda nekih od ključnih područja električnih znanja:
Osnovni koncept
Teorija krugova: uključuje osnovne komponente kruga (poput izvora napona, opterećenja, prekidača itd.), kao i osnovne zakone kruga (poput Ohmovog zakona, Kirchhoffovih zakona).
Osnovni zakoni elektriciteta: Ohmov zakon, Kirchhoffovi zakoni (KVL i KCL), Jouleov zakon itd.
Analiza krugova
Strujni krug (DC) : Analizira ponašanje komponenti poput struje, napona, otpora, induktivnosti i kapacitance u strujnom krugu.
Napredni krug (AC) : Istražuje sinusni val, razliku faza, impedanciju, induktivnu reaktivnost i kapacitivnu reaktivnost u naprednom krugu.
Elektronika
Poluprovodnički uređaji: uključuju diode, tranzistori (BJT, MOSFET itd.), integrirane krugove itd.
Analogna elektronika: uključuje dizajn analognih krugova poput pojačala, oscilatora i filtera.
Digitalna elektronika: uključuje dizajn logičkih klinaca, flip-flopova, brojača, mikroprocesora i drugih digitalnih krugova.
Sustav elektrosnabdevanja
Sustav prijenosa i distribucije: uključuje visokonaponske linije prijenosa, pretvorbe, mreže distribucije itd.
Uređaji snage: uključuju generatori, transformatori, prekidnici, releji itd.
Kvaliteta snage: poput analize harmonika, fluktuacija napona, stabilnosti frekvencije itd.
Motori i pogoni
Princip rada motora: DC motor, AC motor (indukcijski motor, sinkroni motor), servo motor itd.
Kontrola motora: uključuje frekvencijski pretvarač, mekan pokret itd.
Sustav kontrole
Automatska kontrola: PID kontrola, sustav povratne informacije, servosustav itd.
Programiranje PLC-a: Primjena programabilnog logičkog kontrolera (PLC).
Elektromagnetsko polje i val
Teorija elektromagnetizma: Maxwellove jednadžbe, širenje elektromagnetskih valova, princip antene itd.
Elektromagnetska kompatibilnost (EMC) : suzbijanje elektromagnetskih interferencija (EMI), tehnologija štitnica itd.
Računalna oprema i ugrađeni sustavi
Arhitektura računala: CPU, memorija, bus itd.
Ugrađeni sustav: primjena MCU, Arduino i drugih platforma za razvoj.
Elektronika snage
Pretvarači: AC/DC, DC/AC, DC/DC, AC/AC pretvarači.
Inverter: Dizajn invertera za obnovljive izvore energije poput sunčeve i vjetra.
Sigurnost i standardi
Električka sigurnost: zaštita od struje, zemljanje, zaštita od munje itd.
Električki standardi: poput IEC, IEEE, ANSI i drugih relevantnih standarda i specifikacija.
Testiranje i mjerenje
Instrumenti: multimetar, osciloskop, generator signala itd.
Prijava podataka: logger podataka, sučelje senzora itd.
Obnovljivi izvori energije
Sunčeva energija: Dizajn i instalacija fotovoltaičkih sustava.
Vjetrova energija: radni princip i tehnologija vjetrogeneratora.
Informacijska tehnologija i komunikacije
Princip komunikacije: digitalna komunikacija, bežična komunikacija itd.
Mrežna tehnologija: mreža lokalne područne mreže, širokokazneni mreže, Internet stvari (IoT) itd.
Softverski alati
CAD alati: Za dizajn i simulaciju krugova.
Programski jezik: poput Pythona, MATLAB-a i drugih primjena u elektrotehnici.
Zaključak
Električna znanja su interdisciplinarno područje koje pokriva širok spektar tema, od osnovnih teorija do naprednih primjena. Ovladavanje električnim znanjima zahtijeva ne samo teorijsko učenje, već i praktično iskustvo putem eksperimenata, praksi i projekata.