Fizikus BSC - Technika tanár szakirány - Alapozó szakmai törzsanyag SZTE JGYTF Kar Technika Tanszék (Dobos)
Tantárgycsoport(főtárgy) neve: Alapozó szakmai törzsanyag (Anyagtechnológia, Energetika, Információtechnika) A tárgy neve Meghirdető tanszék(csoport) Felelős oktató: Kredit Heti óraszám típus Számonkérés Teljesíthetőség feltétele Párhuzamosan feltétel Előfeltétel Helyettesítő tárgyak Periódus Javasolt félév Kötelező vagy kötelezően választható
Alapozó szakmai törzsanyag (Anyagtechnológia, Energetika, Információtechnika) SZTE JGYTFK Technika Tanszék Kesztyűsné dr. Dobos Katalin 14 11 (3. félév: 6, 4. félév: 5) 3. félév: 6 óra előadás, 4. félév: 5 óra gyakorlat 3. félév: kollokvium, 4. félév: gyakorlati jegy
Kollokvium megléte után vehető fel a gyakorlat Őszi félév/tavaszi félév Előadás: 3. félév, gyakorlat: 4. félév Kötelező a Technika tanár szakirányt választóknak
A tantárgyelemek kapcsolódása: Főtárgy/tárgy Alapozó szakmai törzsanyag Anyagtechnológia Energetika Információtechnika
1
2
Félév /kredit/ óra 3 4 3(2+0) 3(2+0) 3(2+0)
5
6
3(0+3) 2(0+2)
Ajánlott irodalom Bérczi Szaniszló: Anyagtechnológia I. Tankönyvkiadó Bp. 1985. J 3-1333 Bérczi-Cech-Hegyi: Anyagtechnológia II. JPTE Kiadó Pécs, 1992. Szűcs Ervin: Technika és energia I. Tankönyvkiadó, 1995. Szűcs-Schiller: Technika és energia II. Tankönyvkiadó, 1995. Vajda György: Energetika I-II. Akadémiai kiadó, Budapest, 1981. p. 414/434. Pitrik József: Gépjárművek légszennyezése. JGYF Kiadó, 2005. p. 68. Dési Illés: Környezetegészségtan. JGYF Kiadó, Szeged, 2003. p. 288. Pitrik József: CNC technikai alapok. Tankönyvkiadó Bp. 2003. Fábián-Földi: Információtechnika I. J 3-1408 (TK Kiadó, 1985) Fábián: Információtechnika II. J 3-1443 (TK. Kiadó, 1991) Török Miklós: Elektronika (JATE Press, 2000) A tantárgy célja Az Alapozó szakmai törzsanyag tantárgycsoport a „Fizikus” BSc Technika tanár szakirányú képzésre jelentkezők kulcskompetenciáinak (kognitív, szociális és perszonális) és
1
Fizikus BSC - Technika tanár szakirány - Alapozó szakmai törzsanyag SZTE JGYTF Kar Technika Tanszék (Dobos)
rendszerező képességének fejlesztésére irányul a már meglévő és az új ismeretek segítségével, használatával (az anyagtechnológia, energetika és információtechnika ismeretköréből). A képzés segíti • olyan speciális kompetenciák kialakulását, mely az információkezelést, -feldolgozást, -hasznosítást szolgálja; • a kritikus kognitív kompetencia fejlesztését (a meglévő információk, tudás alapján új információ, tudás létrehozását); • az „operatív intelligencia” fejlesztését, az alkotó egyéni és team munkát, a kreativitást, az igényességet, a tapasztalati, értékelő és értelmező tudás kialakulását, összefüggések megértését (pl. egyszerű elektrotechnikai – elektronikai – energetikai modellek elkészítését, vizsgálatát, értékelő elemzését); • a motivált (megadott szempontok szerinti) önálló ismeretszerzést (szelektálást, értékelést), az ismeretek hatékony alkalmazását (elmélet és gyakorlat); • a problémamegoldó, a konvertáló, a rendszerező, a logikai, a kombinatív, azaz a gondolkodási képesség fejlesztését; • a szintetizáló szemlélet fejlesztését; • a differenciált készségfejlesztést a gyakorlatok keretein belül; • a célorientált, integratív, funkcionális, komplex gazdasági szemléletmód kifejlesztését; • az anyag-, energiatakarékos rendszerek szükségességének felismerését; • az anyag – funkció – forma, az anyag – energia – információ közötti szoros kapcsolat tudatosítását; • az információszerzés, -átadás, -átvitel, -tárolás, az információrobbanás előnyeinek, hátrányainak megismerését, a szelektálási rutin fejlesztését; • a más tantárgyak keretében megszerzett tudás alkalmazását (pl. Technikai kommunikáció), a rajzolvasási készség fejlesztését; • az egyszerű anyagmegmunkálások, áramkörvizsgálat és -építés szerszámainak, ill. gépeinek megismerését és azok szakszerű, balesetmentes üzemeltetését; • a balesetek elkerülésére való törekvés fontosságának ill. a baleseti lehetőségeknek a felismerését. Anyagtechnológia tantárgyelem célja Betekintést nyújt az anyag fogalmára vonatkozó elméletekbe, rendező elvet ad a környezetünk és az általunk használt anyagok csoportosítására. Ismerteti a technológiák általános jellemzőit, csoportosítását, az anyagmegmunkálások főbb területeit. Tárgyalja a vas- és acélgyártás folyamatát. Ismerteti a fontosabb nem vas fémeket, tulajdonságaikat, felhasználásukat. Bemutatja a fémek megmunkálásának jellemző változatait. Ismerteti a technikai környezetünkben leggyakrabban előforduló nem fémes szerkezeti anyagokat, azok előállítását, tulajdonságaikat. Tájékoztatást ad a megújuló és nem megújuló anyagféleségekről, segítve ezzel az anyaghelyettesítés és a takarékos anyagfelhasználás elvét. Hulladékok újrahasznosításának lehetőségeit bemutatva segítsen bővíteni a környezettudatos magatartást.
2
Fizikus BSC - Technika tanár szakirány - Alapozó szakmai törzsanyag SZTE JGYTF Kar Technika Tanszék (Dobos)
Anyagtechnológia előadások részletes tematikája Az ember és anyag Az anyag csoportosításának rendező elvei. Az anyag fogalma a különböző elméletekben. Az anyag csoportosítása funkció, tulajdonság, szerkezet, összetétel, a technológiai folyamatban elfoglalt szerepe szerint. A gyártási folyamat A technológiai folyamatok. A technológia szűkebb és tágabb értelmezése, csoportosításai. A technika és a technológia összefüggése. Alapvető természettudományi törvények érvényesülése a technológiai folyamatokban. A technológiai folyamat minősítésének mérőszámai (folyamatosság, automatizáltság, stb.). Gyártási rendszerek Egyedi, sorozat, tömeggyártás jellemzői. Humán erőforrás és gyártósor elrendezés igénye. Fémek és ötvözeteik előállítása Nyersvas és acélgyártás A nyersvasgyártás alapanyagai: vasércek, egyéb források: pirit, vörös iszap. Ércek előkészítése kohósításra. Az ércben lévő kísérő és szennyező anyagok. Kohókoksz tulajdonságai. Salakképző anyagok. A gyártás technikai eszközei: nagyolvasztó, levegő előmelegítők. Ezek szerepe, főbb részei. A gyártás folyamata. Anyagáramlás. A nyersvas gyártás kész termékei: nyersvas (fehér, szürke), salak, kohógáz tulajdonságai, felhasználásuk. Az acélgyártás lényege, történetisége. A különböző gyártási módok bemutatása, értékelése. A szénacélok, öntöttvasak gyakoribb fajtái alkalmazásuk. Fontosabb ötvözött acélok és tulajdonságaik, felhasználásuk. Nem vas fémek és ötvözeteik Technikai környezetben gyakran használt nemvas fémek ércei és feldolgozásuk technológiái. Alumínium és ötvözetei. Réz és ötvözetei. Magnézium és ötvözetei. Titán és ötvözetei. Wolfram és felhasználása. Króm, nikkel és alkalmazásuk. Ón, cink, ólom tulajdonságai, hasznosításuk. Nemesfémek sajátosságai, felhasználásuk. Fémek megmunkálása Öntés Az öntés történetisége, sajátosságai. Az öntés fajtái. Öntés homokformába. Alapfogalmak: minta, forma, mag, formaszekrény, formahomok. Ezek feladata, homokforma készítése. Öntés különleges formába: gyorsan szilárduló formák, héjformázás, precíziós öntés, kokillaöntés. Öntvénytisztítás. Fémek képlékeny meleg- és hidegalakítása Fémek alakításának szükségessége, az alakítási eljárások osztályozása. A képlékeny alakítás alapelvei. A képlékeny alakítás technológiai alapfogalmai: csúszási síkok, alakítás sebessége, alakítási ellenállás, az anyagalakítás során bekövetkező szerkezetváltozás.
3
Fizikus BSC - Technika tanár szakirány - Alapozó szakmai törzsanyag SZTE JGYTF Kar Technika Tanszék (Dobos)
Képlékeny melegalakító eljárások. Kovácsolás fogalma, célja, osztályozása. A kovácsolás nyersanyaga, hőmérséklete. Munkadarab felmelegítésének berendezései. A kovácsolás eszközei, főbb műveletei szabadalakító és süllyesztékes kovácsolás során. Melegsajtolás munkaművelete, sajtológépek, sajtolószerszámok. Termékek. Meleghengerlés fogalma, hengersorok fajtái. A hengerlés munkafolyamata, termékei: durvalemezek, különböző szelvények. Képlékeny hidegalakítás fogalma, az alakítás során bekövetkező szerkezeti és tulajdonság változások. Fontosabb hidegalakítási eljárások: hideghengerlés, rúd- és csősajtolás, huzalhúzás, mélyhúzás, hidegfolyatás. Daraboló és alakító műveletek: nyírás, kivágás, hajlítás. Fémek alakítása forgácsolással A forgácsolás szerepe az alkatrészgyártásban: előgyártmány, kész alkatrész. A forgácsolás történetisége. A forgácsleválasztás folyamata, feltételei. Az egyszerű egyélű forgácsolószerszám geometriai viszonyai, a forgácsoló szerszám anyaga. A forgácsolás mozgásirányai: főmozgás, mellékmozgások, egyenes vonalú és körmozgás. A szerszámot terhelő erők. A leválasztott forgács alakja. Főbb forgácsolási változatok, ezek szerszámai, szerszámgépeinek áttekintése. Egy univerzális esztergapad főbb részei, a mozgásokat biztosító szerkezeti egységek. Szerszámgépek fejlődése. Eszterga-, maró-, fúró-, stb. gépek. A kor tudományos-technikai színvonalának tükröződése a szerszámgépeken: célgépek, félautomaták, NC, CNC gépek. A számítógép szerepe a szerszámgépek vezérlésében. Korrózió és korrózióvédelem A korrózió fogalma, okai, fajtái. Fémek korrózióval kapcsolatos tulajdonságai. Korrózió elleni védelem lehetőségei: bevonatok készítése, ötvözés. Állagmegóvó technológiák. Nem fémes szerkezeti anyagok A fa A fa fajtái, tulajdonságai. Fontosabb hazai és trópusi fafajok. Lombos és tűlevelűek, kemény és puha fák, ezek tulajdonságai. A fa szerkezete és jellegzetes metszetei. A rönk feldolgozásának termékei. Az asztalosipar fontosabb választékai. A fa nemesítése. Táblásított termékek. Furnérok és rétegelt lemezek gyártása. Faforgácslapok, bútorlapok, farost lemezek, lapok. Műanyagok Műanyag fogalmi rendszere. Műanyagok nyersanyagai. A műanyagok gyártásának típusai, osztályozása, félkész termékek. Műanyagok felhasználása. Műanyagok megmunkálása, termékek gyártási módjai. Textíliák Szálas anyagok fajtái, tulajdonságaik Szálas anyagok feldolgozása. A szövés, kötéshurkolás alapjai. A papír A papírgyártás nyersanyagai (facsiszolat, cellulóz), a gyártás történetisége, folyamata. A gyártott papírféleségek tulajdonságai, konfekcionálása, termékválaszték. 4
Fizikus BSC - Technika tanár szakirány - Alapozó szakmai törzsanyag SZTE JGYTF Kar Technika Tanszék (Dobos)
A papír újrahasznosítása, ennek környezetvédelmi vonatkozásai. A gumi A gumi nyersanyaga, gyártása. A gumi tulajdonságai, gumitermékek. A bőr A bőripar nyersanyaga, készbőrök gyártása. Bőrök tulajdonságai, bőripari termékek. Gyakorlatok tematikája Mérés és anyagvizsgálat A mérés fogalma. Hosszmérés és eszközei. Mérés tolómérővel és mikrométerrel (hagyományos és digitális eszközökkel). Anyagok technológiai tulajdonságai, keménység-, és szakítóvizsgálat. Fémmegmunkálás Egyszerű műszaki dokumentációk olvasása, értelmezése. Lemez előkészítése megmunkáláshoz: egyengetés, felület tisztítása, síkbeli előrajzolás, nyírás egyenes vonal és ív mentén, lyukasztás, fúrás asztali fúrógépen. Megmunkálás utáni sorja eltávolítása, hajlítás. Műszaki dokumentáció alapján anyagegyesítés kivitelezése. Szakszerű és esztétikus munkavégzés. Anyagegyesítés lágyforrasztással. Forrasztás eszközei, munkamódszere. Forrasztás gyakorlása. Anyagegyesítés szegecskötéssel. A szegecskötés fajtái, a POP szegecskötés készítésének eszközei, munkamódszere. Szegecselés gyakorlása. Anyagegyesítés csavarkötéssel. Leggyakoribb csavarfajták. Orsó és anyamenet készítése menetmetszéssel és menetfúrással. Egyszerű modell szerkezeti részegységének elkészítése Egy meghatározott szerkezet modelljének elkészítése. Pl.: szélmotor, jármű napelemmel történő működtetése, stb. Információk alapján önálló munkavégzés, kreatív tevékenység, egyszerű kivitelezési vázlatok készítése. A modell szakszerű és esztétikus kivitelezése. Famegmunkálás A fafajták felismerése metszetük, kérgük alapján. A fa fontosabb tulajdonságainak vizsgálata. Különböző fatermékek megismerése. Famegmunkáló kézi szerszámok és a velük történő műveletek bemutatása. Kézi megmunkáló műveletek. Kivágás fonalfűrésszel egyenes vonal és ív mentén. Díszek, egyéni tervezésű formák kifűrészelése. Fakötések készítése: átlapolások, csapos kötések szerkesztése, kifűrészelése, ragasztása. Egyszerű modell szerkezeti részegységének elkészítése Egy meghatározott munkadarab, modell elkészítése. Pl.: madáretető, szélmalom, díszdoboz, egyéb famodellek. Rajzok, fényképek, egyéni ötletek alapján modell, munkadarab önálló elkészítése, egyszerű kivitelezési vázlatok készítése. A vonatkozó balesetmegelőző szabályok ismerete és betartása. 5
Fizikus BSC - Technika tanár szakirány - Alapozó szakmai törzsanyag SZTE JGYTF Kar Technika Tanszék (Dobos)
Energetika tantárgyelem célja Tudatosítsa, hogy az energia a technika alapvető kategóriája, és minden technikai folyamat energiafelhasználással működtetett állapotváltozás. Energetikai folyamatok megértéséhez szükséges technika alapok elsajátítása. A nemzetgazdaság energiafolyamatainak megismerése. Alakítson ki olyan ismereteket, amelyek segítségével a technikatanár a természeti energiaforrások és állapotváltozási folyamatok ismeretén túl képes az egyes technikai energiaátalakítási módokat, a jelenlegi és a jövőbeli helyzeteket rendszerezni. Az energetika tantárgy követelményei Energetikai ismeretek magas szintű elsajátítása. Készség energiaellátási problémák megoldására. Energiagazdálkodási alapok ismerete. Fenntartható energiagazdaság alapelveinek ismerete. Energetika előadások részletes tematikája Energia fogalmi rendszere A termodinamikai/energodinamikai rendszer. Az állapot. Az állapotjellemzés. Az állapotjellemzők csoportosításai. Az állapotváltoztatás. Kölcsönhatások és leírásuk extenzív/intenzív mennyiségekkel: mechanikai-, termikus-, kémiai-, elektromos kölcsönhatások. A kölcsönhatások általános alakja. A kereszteffektusok. Temodinamikai/ energodinamikai rendszer A termodinamika fő tételei és energodinamikai megfogalmazásuk. Fundamentális egyenlet. Gibbs-Duhem reláció. Termodinamikai állapotváltozások és leírásuk Jellegzetes állapotváltozások leírása p-v és T-s diagrammokban: izochor, izobár, izotermikus, adiabatikus, politropikus, fojtásos. A fizikai/technikai munka. Elméleti és gyakorlati körfolyamatok Az elméleti körfolyamatokkal kapcsolatos alapfogalmak: meleg hőtartály, hideg hőtartály, szigetelő köpeny, henger-dugattyú egység. Az ideális körfolyamat feltételei. Elméleti körfolyamatok és ábrázolásuk p-v és T-s diagramokban: Carnot, Joule, Otto, Diesel, Sabathe. A termikus hatásfok értelmezése a különböző elméleti körfolyamatokra. A hatásfok javításának lehetőségei. Valóságos gáz-körfolyamatok és alkalmazási területeik. A valóságos Ottómotor és Diesel motor indikátordiagramjai p-V és p-φ koordinátarendszerekben. A hatásfok javításának lehetőségei. A környezetvédelmi előírásoknak megfelelő változtatások és pótlólagos berendezések. Az égésfolyamat jellegzetességei Ottó és Diesel motoroknál. Rankin-Clausius gőz-körfolyamat és ábrázolása T-s, i-s diagramokban. A termikus hatásfok értelmezése T-s diagrammban és a hatásfok javításának lehetőségei: a túlhevítés, a nyomásnövelés, a kondenzációs nyomás csökkentésének műszaki korlátai. Valóságos gőz-körfolyamatok létesítése: gőzgépek és gőzturbinák működése.
6
Fizikus BSC - Technika tanár szakirány - Alapozó szakmai törzsanyag SZTE JGYTF Kar Technika Tanszék (Dobos)
A matematikai modell A modellezés fogalmi rendszere. Típusai. A matematikai modell és jellegzetességei. Kerettörvények: globális és lokális mérlegegyenlet. A globális (integrális) mérlegegyenletek feltételei. A forrás/nyelő, az áram, a vezetési tényező/mátrix, a vezető/szigetelő, a homogenitás/inhomogenitás, … fogalomrendszere. Fontosabb effektusok, a kereszteffektus. Az Onsager összefüggés. A lokális (differenciális) mérleg. A sűrűségfüggvények értelmezése. A konduktív és konvektív áram. A Gauss-Osztrodgradszkíj tétel alkalmazása. Matematikai operátorok (nabla, Laplace ) alkalmazásai. A gradiens vektor és a divergencia fogalmi rendszere. A matematikai modell. Értelmezési tartomány, kezdeti- és perem feltételek, állapotegyenletek. Jellegzetes energetikai-matematikai modellek: Fourier egyenlet, Fick egyenlet, Navier-Stokes egyenlet, Reynolds egyenlet, légszennyezési egyenletek (Gauss, Sutton, Pasquill). Energiaszintek, energialáncok Energialétra, energetikai folyamatok energia nagyságrendjei. Energetikai kölcsönhatások kapcsolódásai. Jellegzetes energetikai folyamatok Kozmikus folyamatok. Fotoszintézis. Magreakciók. Égési folyamat. Az égés során keletkező légszennyező anyagok és jellemzőik. Energiaigények Energiafogyasztók. Energiaszerkezet hazánkban és a világban. Változási trendek. Energiaterhelési görbék. Az energiaigény időbeli eloszlása. Változási trendek. A villamos energia igény idő szerinti változása. A villamos energia elosztásának (teherelosztó) rendszere. Energetikai hatásfok Hatásfok fogalma. Különböző energetikai rendszerek veszteségcsoportjai. Stacioner és instacioner üzem jellemzői. Együttműködő energetikai rendszerek karakterisztikái, munkapontja. Sankey diagram, energiaátalakítási folyamatábra. Energiahatékonyság mutatói. Energiaprognózisok Energiaigény előrejelzése. Energiaszükséglet becslése. Energiaforrások Csoportosítási elvek. Megújuló és nem megújuló (kimerülő) energiák leírása mérlegegyenlettel. Primer és szekunder energiahordozók jellemzői. Ásványi energiahordozók keletkezése, jellemzőik, feldolgozásuk: szenek, szénhidrogének, hasadó anyagok. Hasznosítható energiaforrások. Készletek, bizonyított készletek, műrevalóság. Hazai és nemzetközi adatok. 7
Fizikus BSC - Technika tanár szakirány - Alapozó szakmai törzsanyag SZTE JGYTF Kar Technika Tanszék (Dobos)
Megújuló energiaforrások, jellemzőik. A napenergia és hasznosítási lehetőségei: szárítás, üvegházak, napkollektorok, napelemek, naptornyok, napkohók, napkonyhák, naperőművek, napházak, napvárosok. A szél keletkezése (globális-, regionális- és lokális szelek). A szél energia hasznosítása: vitorlázás, szélmalmok, szélkerekek. A szélenergia hasznosítás környezeti hatásrendszere. Sikertörténetek: Hollandia, Dánia, Németország. A víz energiájának forrása, az energia hasznosítása: vízkerekek, vízturbinák, ár-apály energia, hullám energia és hasznosítása. A jellemző fordulatszám. Vízturbina kiválasztása jellemző fordulatszám (dimenzió nélküli szám) segítségével. A vízenergia hasznosításának környezeti hatásrendszere. A geotermikus energia forrásai, hasznosításának előnyei és korlátai. Energetikai hasznosítási módszerek. A hasznosítás környezeti hatásrendszere. Biomassza hasznosítás lehetőségei. A jövő kilátásai. Új energiaforrások kutatása. Az energialánc Energia-átalakító, tároló, felhasználó rendszerek. Jellegzetes energiaátalakítási folyamatok és berendezéseik. Villamos erőművek és környezetük. Csúcs és alap erőművek. Hőerőművek: gőz- és gázturbinás rendszerek. Atomerőművek. Vízerőművek. Szélerőmű parkok. Együttműködő rendszerek. Hűtőgépek. Hőszivattyúk. Háztartási és technológiai fogyasztók. Fűtési rendszerek. Egyedi és központi fűtések. A központi fűtések energetikai értékelése. Hőtermelők-hőszállítók-hőleadók. Hőleadási módok hatékonysága és hatása az emberre. Együttműködés a villamos energiatermelés és a fűtés között: a fűtőerőmű. Az együttműködés ára. Közlekedési rendszerek és környezetük. A közlekedési ágak energiahatékonysága. Gépjármű primer és generált energetikai(-légszennyezési) folyamatai. Gépjármű energiafelhasználási séma. Energiamegtakarítási csoportok. Energia tárolás közvetlen és közvetett módszerei. Szállítás-tárolás kapcsolat. Részletes követelmények A kollokvium belépő feltétele: egy energiafénykép készítése megadott szempontok szerint. A kollokvium írásbeli és szóbeli részből áll. Az írásbeli részben egy egyszerű termodinamikai feladatot kell megoldani. Információtechnika tantárgyelem célja Az információtechnika alapfogalmainak, alapáramköreinek és a legfontosabb információtechnikai rendszereknek az ismertetése olyan szinten, hogy a hallgatók képesek legyenek a közoktatásban és a köznapi életben felmerülő információátviteli és irányítástechnika problémák magyarázatára. Ismerjék az információátvitel reális modelljét (forrás, átalakító, csatorna, csillapítás, zaj, visszaalakító, nyelő-tároló), a legjellegzetesebb információtechnikai eszközöket, ezek szerkezetét, működési elvét,
8
Fizikus BSC - Technika tanár szakirány - Alapozó szakmai törzsanyag SZTE JGYTF Kar Technika Tanszék (Dobos)
szükségességét, az elektronikus információkezelő rendszereket (rádió, TV, számítógép). A tantárgy követelményei Az elméleti ismeretek birtokában tudjanak alapméréseket elvégezni, mérési adatokat rögzíteni, kiértékelni, egyszerű áramkört összeállítani, működését elemezni, a megjelenő problémákat felismerni, azok megoldási lehetőségei közül – döntési képesség birtokában – a megfelelőt kiválasztani, és azt végrehajtani. Információtechnika előadások részletes tematikája Információtechnikai alapfogalmak Az információ fogalma, jelentése, sajátos jellege. Természetes és mesterséges információátadás. Az információ mennyiségi mértéke. Redundancia. Analóg és digitális jel, folytonos és diszkrét jelek. Az információáramlás és –feldolgozás modellje. Technikai információs rendszer elemei Technikai információs rendszer elemeinek áttekintése (térrel, idővel, állapottal kapcsolatos tulajdonság alapján). Az ellenállás, mint technikai eszköz (időinvariáns paszszív elem). Időinvariáns aktív elemek (generátorok). Idővariáns passzív elemek. A tekercs és a transzformátor, mint technikai eszköz. A kondenzátor és jellemzői. Lineáris elemek hálózatai. Az elektronika alapelemei Félvezetők. Félvezetők áramvezetési mechanizmusa. Szennyezéses félvezetők. Félvezető eszközök csoportosítása (homogén félvezetőkből készült, egy p-n átmenetű, több p-n átmenetű technikai eszközök). A technikai információs rendszer integrált elemei. Alapáramkörök Analóg és digitális alapáramkörök. Tápegységek tulajdonságai. Tudnivalók a használatukhoz. Egyenirányítás, szűrés, feszültségstabilizálás, tápegységvédelem. Jelek erősítése a különböző információátviteli folyamatokban. Műveleti erősítő. Folytonos és diszkrét információáramok előállítási lehetőségei (oszcillátorok). Multivibrátorok típusai, alkalmazásaik. Jelátalakítás az információátviteli rendszerekben. Kódolás, dekódolás folyamata. Moduláció, modulátor fogalma. Demoduláció, demodulátor fogalma. Információátvitel Az információátvitel elvi vázlata. Információáramlás és feldolgozás modelljei. A legfontosabb információforrások (optikai, akusztikai). A csatorna (vezetékes és vezeték nélküli jelátvitel). Az információáramlás végpontjának (nyelő) fotoelektromos és elektroakusztikus eszközei. Információtárolás eszközei. Információs rendszerek Jelátalakítási folyamat és információáramlás a rádió és TV műsorszórás rendszerében. Rádió és TV adás-vétel elve. A rádióadó és -vevő felépítése, részrendszerei.
9
Fizikus BSC - Technika tanár szakirány - Alapozó szakmai törzsanyag SZTE JGYTF Kar Technika Tanszék (Dobos)
AM, FM adás-vétel. Sztereo-hangátvitel. A TV adó és vevő felépítése, részrendszerei. Színes képátviteli lehetőségek. Számítógépek Számítógépek fejlődéstörténete. Mérföldkövek a számítógépek felépítésében. A számítógép elvi alapelemei (Neumann János: First Draft …). Az elektronikus számítógépek generációi. Hardver és szoftver, operációs rendszer fogalma. A digitális számítógépek rendszertechnikai felépítése, részrendszerei. A modern elektronikus számítógépek felosztása (csoportosítása), jellemzése. A PC belső felépítése logikai egységek szerint: processzor, memória, háttértárak, megjelenítők, beviteli eszközök, kiviteli eszközök. PC fő egységei Alaplap általános felépítése, fő funkciói. Processzor – mikroprocesszor definíciója. Processzorok fő fejlődési lépcsői az 1981-es IBM PC-től (Intel 8088 és Intel 8086) napjainkig. Memória típusai a számítógépben betöltött funkciójuk alapján: RAM, ROM, cache, flash. Memória típusai működési elvük alapján: dinamikus és statikus memóriák. Mágneslemezes tárolók (flopi, merevlemez) felépítése, működése és fejlődése. Optikai adattárolók (CD és DVD) felépítése, működése és fejlődése. Perifériák, számítógépek összekapcsolása Nyomtatótípusok működési elve. Egér működése. Számítógép-rendszerek felépítése. Internet története, felépítése, felhasználási lehetőségei az élet különböző területein. Technológiai és gazdasági mozgatórugók. Információtechnika gyakorlatok tematikája Baleset elhárítás, baleset megelőzés. Forrasztási gyakorlat (előkészítő műveletek, huzal, NYÁK, IC forrasztás). Műszerek és jellemző paramétereik, használatuk, alapmérések (R, U, I). Áramköri elemek jellemzőinek mérése, karakterisztikák felvétele. Oszcilloszkóp használata. Egyszerű áramkörök építése, a működésük tanulmányozása. Számítógéppel segített jelalak felvétel. Logikai áramkörök építése, vizsgálata. Egyszerű folyamatvezérlési feladatok megoldása logikai kapuk segítségével. Vezérlés és szabályozástechnika elemei az irányítástechnikában. Az információtechnika legjellegzetesebb elektronikus funkciószerveinek, alapáramköröknek összeállítása, tanulmányozása, mérése. Részletes követelmények Az első félév kollokviummal zárul. Két zárthelyi dolgozat 50 %-os teljesítése a vizsgára bocsátás feltétele. A gyakorlat elkezdésének feltétele a kollokvium teljesítése. Ez a félév gyakorlati jeggyel zárul. A gyakorlatok elvégzése részben frontálisan, részben csoport munkával történik. A két zárthelyi dolgozat 50 %-os teljesítése, előre megadott szempontok szerint a gyakorlatok elvégzése, a jegyzőkönyvek elkészítése követelmény a gyakorlati jegy megszerzéséhez.
10