Elektrotechnika

Štandardná dĺžka denného štúdia: 3-4

Štandardná dĺžka externého štúdia:

Obsah študijného odboru - opis prvého stupňa

Pre absolventa prvostupňového vysokoškolského štúdia je charakteristický primeraný všeobecný prírodovedný základ, na ktorý nadväzuje široký odborno-teoretický elektrotechnický základ, primeraná počítačová gramotnosť a znalosť niektorých ekonomických súvislostí odboru. Medzi špecifické odborno-profilujúce vedomosti, zručnosti a schopnosti patrí predovšetkým problematika základov elektroenergetiky a silnoprúdovej elektrotechniky, no alternatívne k nim je možné v rámci bakalárskych študijných programov vytváraných na báze tohto študijného odboru získať špecifické odborné vedomosti, schopnosti a zručnosti vhodné aj pre oblasť elektrofyzikálneho výskumu, elektrotechnológie, elektroniky, telekomunikácií, mechatroniky, automatizácie a priemyselnej informatiky, merania a prípadne počítačovej techniky.

Základnou črtou profilu absolventa bakalárskeho štúdia v študijnom odbore elektrotechnika je jeho univerzálna pripravenosť na získanie ďalších znalostí, zručností a schopností nielen v tomto, ale prakticky vo všetkých príbuzných študjných odboroch.

Teoretické vedomosti (1. stupeň)

Oblasti a rozsah vedomostí, ktoré profilujú absolventa

Študijné programy 1. stupňa vysokoškolského štúdia vytvárané v rámci študijného odboru Elektrotechnika vychádzajú zo širokospektrálnej a multidisciplinárnej vedomostnej základne, ktorá je účelne doplnená špecifickými odborovými znalosťami alternatívne zameranými najmä na budúce štúdium v druhom stupni vysokoškolského vzdelania. Tým sa v prvom stupni štúdia vytvára predpoklad pre pokračovanie aj v štúdiu príbuzných odborov, kombinácií odborov a pre možnosť samoprofilácie študenta.

a) Všeobecný vedomostný základ odborného profilu

pozostáva:

-      z vybraných častí matematickej analýzy (diferenciálny a integrálny počet funkcie jednej a viacerých reálnych premenných, analýza funkcie komplexnej premennej, vybrané integrálne transformácie, diferenciálne rovnice a pod.), z vybraných kapitol lineárnej algebry alebo numerickej matematiky v rozsahu potrebnom na aplikáciu týchto vedomostí pri riešení problémov študovaného odboru;

-      zo štandardne na technických univerzitách vyučovaných častí fyziky (vybrané časti mechaniky, termodynamiky, vlnových procesov, elektromagnetizmu a pod.) v rozsahu potrebnom na pochopenie fyzikálnych javov súvisiacich s ich významnými technickými aplikáciami v oblasti elektrotechniky;

-      zo znalostí problematiky jednosmerných a striedavých elektrických obvodov, vedení s rozloženými parametrami, prechodných javov v elektrických obvodoch a vybraných kapitol z elektromagnetického poľa v rozsahu potrebnom na hlboké pochopenie základných javov využívaných v elektrotechnike a ich tvorivú aplikáciu;

-      z osvojenia si základov algoritmizácie a programovania s dôrazom na zvládnutie programovania vo vyššom programovacom jazyku v rozsahu potrebnom na využívanie výpočtovej techniky pri riešení rôznych problémov a pri ich nasadzovaní do procesov riadenia technických procesov a rozhodovania, prípadne spracovania informácií, znalosť štandardných aplikačných programov, práce s internetom a prípadne aj vedomostí orientovaných na rutinné používanie špecializovaného programového vybavenia;

-      z nevyhnutných vedomostí potrebných pre zvládnutie základov merania najmä elektrických veličín, znalosť základov bezpečnosti práce s elektrotechnickými zariadeniami a znalosť tvorby technickej dokumentácie odboru;

-      z vedomostí zameraných na pochopenie činnosti základných elektronických prvkov a ich aplikácií vo vybraných elektronických obvodoch a nevyhnutné znalosti z problematiky práce s analógovými a digitalizovanými signálmi, prípadne aj nadobudnutie poznatkovej bázy o činnosti sústav pracujúcich so spätnou väzbou;

-      z aspoň informatívnej znalosti základov stavby hmoty a fyzikálnych dejov, odohrávajúcich sa v rôznych materiáloch a prostrediach používaných v elektrotechnike, elektronike, vo výpočtovej a komunikačnej technike, prípadne aj v senzorike a pri prevode rôznych fyzikálnych veličín na elektrické signály.

-      z aspoň informatívnej znalosti ekonomických, prípadne ďalších spoločenských súvislostí činnosti špecialistu pracujúceho v oblasti elektrotechniky a príbuzných odborov

b) Špecializovaný vedomostný základ odborného profilu pozostáva z viacerých alternatív (s možnosťou ich kombinácií):

-      špecializované vedomosti z oblasti prvotných a druhotných zdrojov energie, princípov výroby, prenosu a rozvodu elektrickej energie, náhradných schém a prevádzkových charakteristík silnoprúdových prvkov a zariadení, ustálené a prevádzkové stavy elektrizačnej sústavy, problémy racionálneho využívania elektrickej energie, ekonomika elektroenergetiky a ekologické aspekty prevádzky výrobní elektrickej energie a elektrizačných sústav; tieto možno rozvíjať v ďalších špecifických vedomostných oblastiach, ku ktorým patria napr. znalosti z technickej mechaniky a termomechaniky, elektrických strojov a pohonov, elektroenergetiky, jadrovoenergetických zariadení a pod.

-      špecializované vedomosti zamerané na stavbu a riadenie výkonových polovodičových meničov a  elektrických pohonov so zvláštnym zameraním na použitie týchto systémov v oblasti dopravy, priemyslu a energetiky.

-      špecializované vedomosti zamerané na číslicové, analógové a impulzné obvody, mikrovlnovú a mikroprocesorovú techniku, s možnou alternatívnou orientáciou na základy optoelektroniky, senzoriky, rádiokomunikačnej techniky či audio-video-techniky.

-      špecializované vedomosti z telekomunikačnej techniky, spojovacej techniky, mobilných a satelitných komunikácií, číslicového a analógového spracovania signálov a prípadne komunikačných protokolov a operačných systémov reálneho času.

-      špecializované vedomosti z teórie automatizovaného riadenia, meracích informačných systémov, priemyselných komunikácií.

-      prehĺbenie fyzikálnych vedomostí z oblasti modernej, prípadne jadrovej fyziky, fyziky materiálov a zvládnutie problematiky nasadzovania počítačov do riešenia fyzikálnych modelov, resp. do riadenia experimentu.

Schopnosti a zručnosti (1. stupeň)

-      zvládnutie základných matematických algoritmov z vymedzených oblastí poznania a ich rutinná aplikácia pri riešení problémov odboru;

-      tvorivá aplikácia poznatkov z fyziky a teoretického základu elektrotechniky na riešenie typických dielčích praktických problémov;

-      využívanie nadobudnutých vedomostí potrebných na štandardné využívanie výpočtovej techniky na používateľskej úrovni, na získavanie, prípadne počítačové spracovanie vybraných druhov informácií a na tvorivé využívanie vedomostí z programovacích jazykov a ďalších prvkov počítačovej gramotnosti ako nástroja pri riešení problémov užšej špecializácie;

-      schopnosť aplikácie nadobudnutých špecializovaných vedomostí na riešenie vybraných problémov súvisiacich s obsahom štúdia vrátane schopnosti zhromažďovania a triedenia informácií;

-      schopnosť samostatne vykonávať zadanú projektovú prácu a vedieť obhájiť jej výsledky v odbornej rozprave.

Doplňujúce vedomosti, schopnosti a zručnosti (1. stupeň)

-      oboznámenie sa s vybranými spoločensko-ekonomickými, prípadne historickými, etickými alebo právnymi súvislosťami študovanej problematiky alebo života spoločnosti.

Vymedzenie jadra znalostí (1. stupeň)

Nosné témy jadra znalostí študijného odboru Elektrotechnika v 1. stupni štúdia (majú pokrývať približne 2/5 študijného programu):

-      Základy lineárnej algebry (maticový a vektorový počet).

-      Diferenciálny a integrálny počet funkcie jednej reálnej premennej a viacerých premenných, mocninové rady, Fourierova analýza periodických neharmonických funkcií, komplexná funkcia komplexnej premennej a vybrané integrálne transformácie aplikovateľné najmä v teórii spracovania analógových a digitálnych signálov, vybrané metódy riešenia obyčajných diferenciálnych rovníc.

-      Základy logiky a booleovskej algebry s aplikáciou na riešenie logických obvodov.

-      Kinematika a dynamika hmotného bodu a tuhého telesa, základné zákony klasickej mechaniky, kmitavý pohyb a vlnenie, základy termiky vrátane kinetickej teórie plynov a termodynamických zákonov, elektrostatické a magnetostatické pole vo vákuu a v reálnom prostredí, vedenie elektrického prúdu, úvod do elektrodynamiky a teórie elektromagnetického vlnenia, základy vlnovej optiky, vybrané aplikácie kvantovej teórie, teória žiarenia a jeho interakcie s látkami, vlnové vlastnosti častíc, základy pásovej teórie s zreteľom na transport elektrického náboja v kovoch, polovodičoch a izolantoch.

-      Jednosmerné lineárne a nelineárne elektrické obvody, striedavé elektrické obvody v ustálenom harmonickom stave, harmonická analýza periodických signálov, riešenie lineárnych a nelineárnych elektrických, prípadne magnetických obvodov v dynamickom stave, spektrálna analýza obvodov, vedenia s rozloženými parametrami a s rôznym zakončením, riešenie problémov rozloženia elektromagnetického poľa v rôznych prostrediach vrátane riešenia úloh šírenia elektromagnetického vlnenia vo voľnom a obmedzenom prostredí.

-      Základy tvorby technickej dokumentácie, znalosť problematiky bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci s elektrickými zariadeniami.

-      Meranie elektrických, prípadne aj neelektrických veličín – základné metódy, vyhodnocovanie a spracovanie meraní.

-      Základy algoritmizácie a programovania vo vyššom jazyku (spravidla jazyk C), základy práce s internetom, znalosť štandardných aplikačných programov.

-      Základné elektronické prvky a ich použitie vo vybraných elektronických obvodoch. Základy spracovania analógových a digitalizovanými signálov.

Ďalšie témy jadra znalostí študijného odboru Elektrotechnika v 1. stupni (majú pokrývať aspoň 1/5 rozsahu študijného programu):

-      Podľa potrieb študijného programu a) základné znalosti z oblasti použitia numerických metód pri riešení problémov, prípadne pri spracovaní experimentálnych údajov; b) doplňujúce vedomosti z lineárnej algebry alebo pravdepodobnosti a štatistiky; c) Výpočet plošných a krivkových integrálov, matematické základy teórie polí, vybrané špeciálne diferenciálne rovnice.

-      Znalosť ekonomických, prípadne ďalších spoločenských súvislostí študijného odboru.

-      Vhodná kombinácia vedomostných okruhov uvedených v jednotlivých alternatívach špecializovaného vedomostného základu odborného profilu.

Štátna skúška (1. stupeň)

-        obhajoba záverečnej práce  a prípadne aj skúška obsahovo zameraná podľa potrieb konkrétneho študijného programu

Obsah študijného odboru - opis spojeného prvého a druhého stupňa

Štandardná dĺžka denného štúdia: 1-3

Štandardná dĺžka externého štúdia:

Obsah študijného odboru - opis druhého stupňa

Základným cieľom štúdia podľa študijných programov v odbore Elektrotechnika je zabezpečiť výchovu odborníkov ovládajúcich princípy a metódy používané pri projektovaní zložitých elektrotechnických zariadení a systémov, vrátane ich bezpečnej a spoľahlivej prevádzky. Na absolventov druhého stupňa vysokoškolského štúdia sa kladie dôraz najmä na získanie teoretických znalostí, na vysokú špecializáciu vo zvolenej oblasti, vyváženosť inžinierskeho vzdelania prostredníctvom ponuky prírodovedných, odborných technických, humanitných a ekonomických predmetov, rozvoj tvorivého myslenia a samostatnej práce, komunikáciu a schopnosť prezentovať dosiahnuté výsledky. Absolventi sú schopní riadiť pracovné kolektívy, samostatne viesť projekty, prevziať zodpovednosť za riešenie úloh, tvorivo pracovať. Nutnou podmienkou je ukončenie prvostupňového štúdia v niektorom príbuznom študijnom odbore. Pre uchádzačov, ktorí ukončili prvostupňové štúdium v niektorom vzdialenejšom študijnom odbore, možno navrhnúť študijný program so štandardnou dĺžkou štúdia 3 roky.

Teoretické vedomosti (2. stupeň)

Absolvent odboru Elektrotechnika získa teoretické vedomosti:

-        z vybraných častí matematiky a fyziky (diferenciálne a diferenčné  rovnice, matematická logika, modelovanie a simulácia, neurónové siete, pravdepodobnostné dynamické modelovanie, nerovnovážne systémy, aplikovaná optika, počítačová fyzika)

-        o princípoch, funkcii a ekonomickom využívaní elektrotechnických, elektroenergetických a silnoprúdových zariadení a o ich vplyve na životné prostredie,

-         o procese výroby elektrickej energie z konvenčných i nekonvenčných zdrojov a jej prenose a distribúcii do miesta spotreby, vrátane jej konverzie na koncové formy

-        z oblasti silnoprúdovej elektrotechniky zameranej na teóriu elektrických strojov, elektrických prístrojov, pohonov a výkonovej elektroniky,

-        o jadrovo-fyzikálnych a tepelnofyzikálnych procesoch prebiehajúcich v základných častiach jadrovoenergetických zariadení,

-        o činnosti elektrických, magnetických lineárnych, kvázi lineárnych a nelineárnych systémov a systémov pracujúcich so spätnou väzbou,

-        o fyzikálnych dejoch, odohrávajúcich sa v materiáloch a prostrediach používaných v elektrotechnike, elektronike, vo výpočtovej a komunikačnej technike, v senzorike a pri prevode fyzikálnych veličín na elektrické signály.

Na základe získaných teoretických vedomostí absolvent:

-        nachádza a tvorí vlastné možné riešenia problémov vyskytujúcich sa pri výskume a projektovaní elektrotechnických, elektroenergetických a silnoprúdových systémov a zariadení,

-        získané poznatky tvorivo aplikuje pri implementácii riešených projektov do praxe,

-        analyzuje predložené alternatívy riešenia a s podporou moderných matematických, diagnostických a simulačných metód nachádza efektívne riešenia.

Praktické schopnosti a zručnosti (2. stupeň)

Absolvent odboru Elektrotechnika (2. stupeň)

Absolvent odboru Elektrotechnika (2. stupeň) svojimi praktickými a prehlbujúcimi formami v rámci študijných programov v rámci ich konkrétneho zamerania alternatívne dokáže:

-         navrhovať a realizovať najnovšie spôsoby získavania elektrickej energie z konvenčných i nekonvenčných zdrojov energie včítane jadrovoenergetických zariadení,

-         projektovať a vyvíjať najmodernejšie elektrotechnické, elektroenergetické a silnoprúdové zariadenia a systémy,

-         fundovane analyzovať ustálené, prechodné a poruchové stavy v prenosových sústavách,

-         prostredníctvom moderných riadiacich systémov vie riadiť robustné systémy, ako je  elektrizačná  sústava, má poznatky o chránení prvkov elektrizačných sústav,  projektovaní a prevádzke elektrických staníc, vedení , rozvodov a inštalácií,

-         merať, diagnostikovať a skúšať nízko-, vysoko- a veľmi vysokonapäťové zariadenia,  tepelné, svetelné a kolorimetrické veličiny,

-         navrhnúť umiestnenie špeciálnych silnoprúdových zariadení do prenosových sústav a priemyselných podnikov s cieľom zlepšenia ich funkčnosti a bezpečnosti,

-         navrhovať a realizovať výkonové členy elektrických pohonov a ich riadiacich obvodov,

-         navrhovať a realizovať výkonové zdroje napätia a prúdu,

-         pracovať samostatne i v kolektíve, využívať systémové prístupy, používať vhodné formy riadenia v súlade s profesionálnym, etickým a právnym kódexom profesie,

-        udržiavať kontakt s rozvojom vedy a techniky v profesionálnej oblasti a má schopnosť sústavného odborného a celoživotného vzdelávania.

Doplňujúce vedomosti, schopnosti a zručnosti (2. stupeň)

Absolvent odboru Elektrotechnika (2. stupeň) prostredníctvom študijných programov:

-        ovláda a využíva programovacie jazyky, databázové systémy, počítačové siete, vizualizačné produkty,

-        využíva informačné a komunikačné technológie na zabezpečenie výrobného a riadiaceho procesu,

-        zoznámil sa s princípmi riadenia ekonomických systémov, podnikania, manažmentu a riadenia kolektívu,

-        formuje v sebe spoločenské, morálne, etické a právne súvislosti získanej profesie.

Vymedzenie jadra znalostí (2. stupeň)

Nosné témy jadra znalostí študijného odboru

Otvorenosť študijných programov v odbore Elektrotechnika umožňuje absolventovi alternatívne získať špecializované poznatky:

-        o výrobe, prenose a distribúcii elektrickej energie a vplyve na životné prostredie a o jej racionálnom využívaní,

-        o výstavbe, prevádzke a bezpečnosti jadrových elektrární a jadrových zariadení, ich kontrole, vyraďovaní z prevádzky a ekologických vplyvoch,

-        o vývoji nových a prevádzke klasických elektrotepelných zariadení, s cieľom racionalizácie spotreby elektrickej energie

-        o vývoji nových svetelných zdrojov, účinnejších svietidlách a osvetľovacích zariadeniach,

-        o vývoji najnovších výkonových polovodičových súčiastok a možnosti ich použitia pri návrhu výkonových polovodičových meničoch,

-        o súčasných trendoch v stavbe a riadení špeciálnych elektrických pohonov a ich aplikácii v silnoprúdových systémoch,

-        o návrhu točivých a netočivých elektrických strojov, prístrojov, automatizovaných regulačných pohonov a výkonových polovodičových meničov,

-        na spracovanie semestrálneho projektu inžinierskymi metódami riešenia s využitím moderných výpočtových prostriedkov,

-        na spracovanie diplomovej práce, kde okrem vedeckých a odborných aspektov uplatní i technicko-ekonomické aspekty riešenia.

Štátna skúška (2. stupeň)

-        obhajoba diplomovej práce,

-        štátna skúška z oblasti poznania študijného odboru.

Obsah študijného odboru - opis tretieho stupňa