Teoria obwodów - Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki

Politechnika Opolska
Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki
Karta Opisu Przedmiotu
Kierunek studiów
Profil kształcenia
Poziom studiów
Specjalność
Forma studiów
Semestr studiów
ELEKTRONIKA I TELEKOMUNIKACJA
Ogólnoakademicki
Studia pierwszego stopnia
Nazwa przedmiotu
TEORIA OBWODÓW
Studia stacjonarne
III
Nauki podst. (T/N)
T
Subject Title
Theory of circuits
ECTS (pkt.)
Tryb zaliczenia przedmiotu
Kod przedmiotu
A5
5
Egzamin
Nazwy
Fizyka, matematyka, elektrotechnika
przedmiotów
1. Ma wiedzę w zakresie fizyki dot. elektryczności i magnetyzmu oraz
własności materiałów.
2. W zakresie matematyki (algebra, analiza, podstawy rachunku
różniczkowego) ma wiedzę w zakresie rozwiązywania układów
Wiedza
równań liniowych o współczynnikach rzeczywistych i zespolonych
Wymagania
oraz równań różniczkowych.
wstępne w
3. W zakresie elektrotechniki zna zjawiska występujące w liniowych
zakresie
obwodach elektrycznych.
przedmiotu
1. W zakresie elektrotechniki ma umiejętność opisu i rozwiązania
liniowych obwodów prądu stałego, prądu sinusoidalnie zmiennego
oraz odkształconego w stanie ustalonym.
Umiejętności
2. Potrafi wykorzystać poznane metody matematyczne do analizy i
opracowania wyników pomiarów.
Kompetencje
1. Potrafi współdziałać i pracować w grupie.
społeczne
Program przedmiotu
Forma zajęć
Wykład
Ćwiczenia
Laboratorium
Projekt
Seminarium
Liczba godzin zajęć w
semestrze
30
30
30
Prowadzący zajęcia
(tytuł/stopień naukowy, imię i nazwisko)
dr inż. Jadwiga Krych
dr inż. Jadwiga Krych
dr inż. Andrzej Przytulski, dr inż. Dariusz Koteras
Treści kształcenia
Sposób realizacji Wykład w sali audytoryjnej
Tematyka zajęć
Sposoby opisu obwodów wielowejściowych – czwórniki. Podstawowe własności.
Połączenia czwórników. Wybór najlepszej metody opisu.
Filtry pasywne: pasma przepuszczania, charakterystyki.
Filtry aktywne RC. Metoda Nathana opisu układów ze wzmacniaczami
operacyjnymi.
Stany nieustalone. Metoda klasyczna.
Transformata Laplace’a. Metoda operatorowa obliczania stanów nieustalonych.
Prawa obwodów w postaci operatorowej. Impedancje i immitancje operatorowe.
Równania stanu.
Operatorowe schematy zastępcze obwodów – analiza stanów nieustalonych.
Przykłady.
Linie transmisyjne: schemat zastępczy, równania telegrafistów. Stan ustalony przy
pobudzeniu sinusoidalnym. Linia transmisyjna przy pobudzeniu dowolnym.
Wykład
Lp.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Liczba godzin
2
2
2
4
2
2
2
4
6
Elementy nieliniowe w obwodach elektrycznych. Transformator i dławik z rdzeniem
magnetycznym jako przykłady obwodów nieliniowych.
2
11. Omówienie zagadnień egzaminacyjnych i zaliczeniowych.
2
Liczba godzin zajęć w semestrze
30
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Egzamin pisemny
efektów kształcenia
Ćwiczenia
Sposób realizacji Ćwiczenia tablicowe
Lp.
Tematyka zajęć
Liczba godzin
Przypomnienie
metody
prądów
oczkowych
i
metody
potencjałów
węzłowych
w
1.
zastosowaniu do obwodów prądu sinusoidalnie zmiennego. Analiza obwodów z
wymuszeniem niesinusoidalnym aproksymowanym szeregiem Fouriera.
3
2.
Sposoby opisu czwórników o różnych strukturach. Obliczanie parametrów
wtórnych czwórników.
1
3.
Połączenia czwórników. Wybór najlepszej metody opisu.
2
4.
Filtry aktywne RC - metoda Nathana opisu układów ze wzmacniaczami
operacyjnymi.
2
5.
Kolokwium I. Omówienie zadania.
2
6.
Rozwiązywanie stanów nieustalonych metodą operatorową.
7
7.
Kolokwium II. Omówienie zadania.
2
8.
Obliczanie parametrów linii transmisyjnych.
2
9.
Analiza stanów nieustalonych w liniach bezstratnych.
6
10. Kolokwium III. Omówienie zadania.
2
11. Wpisy zaliczeń do indeksów.
1
12.
Liczba godzin zajęć w semestrze
30
Dyskusja w czasie zajęć nad różnymi sposobami rozwiązywania
Sposoby sprawdzenia zamierzonych
konkretnych zadań. Oceny wystawiane za zadania rozwiązywane w
efektów kształcenia
domu. Ocena kolokwiów.
Laboratorium
Sposób realizacji Ćwiczenia w laboratorium "fizycznym" i komputerowym
Lp.
Tematyka zajęć
Liczba godzin
1.
Zapoznanie z zasadami BHP obowiązującymi w laboratorium. Potwierdzenie
odbycia instruktażu. Zapoznanie z regulaminem pracy w laboratorium.
2
2.
Rezonans szeregowy.
2
3.
Transformator.
2
4.
Wykresy kołowe.
2
5.
Czwórniki.
2
6.
Prostowniki.
2
7.
Układy
3-fazowe.
2
Zaliczenie 1. serii ćwiczeń. Sprawdzenie umiejętności łączenia obwodu wg
8.
zadanego schematu.
2
9.
Filtry reaktancyjne LC (PSpice).
2
10. Filtry aktywne RC (PSpice).
2
11. Stany nieustalone I (PSpice).
2
12. Stany nieustalone II (PSpice).
2
13. Linie transmisyjne (PSpice).
2
14. Rezonans w układach złożonych (PSpice).
2
15. Zaliczenie.
2
Liczba godzin zajęć w semestrze
30
Ocena przygotowania teoretycznego do ćwiczenia, ocena
Sposoby sprawdzenia zamierzonych
umiejętności wykonania go w grupie, poprawności przeprowadzenia
efektów kształcenia
pomiarów, poprawności wykonania sprawozdań.
10.
Wiedza
1. Ma podstawową wiedzę w zakresie zjawisk występujących w
liniowych i nieliniowych obwodach elektrycznych (W,C,L).
2. Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie teorii obwodów
elektrycznych (jednofazowych i trójfazowych) (W,C,L).
3. Zna podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy
obowiązujące w przemyśle elektronicznym (L).
Efekty kształcenia dla
przedmiotu - po
zakończonym cyklu
kształcenia
Umiejętności
Kompetencje
społeczne
1. Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i
katalogów (W,Ć,L).
2. Potrafi pracować indywidualnie i w zespole (L).
3. Potrafi wykorzystać symulacje komputerowe do analizy i
oceny działania obwodów elektrycznych (C,L).
4. Stosuje zasady bezpieczeństwa i higieny pracy (L).
1. Rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się
(W,C,L).
2. Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz
gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i
ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane
zadania (L).
Metody dydaktyczne:
Wykład. Ćwiczenia tablicowe. Ćwiczenia laboratoryjne. Dyskusje nad poprawnością wyników symulacji
komputerowej. Dyskusje w ramach wykładu i ćwiczeń. Konsultacje.
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu:
Laboratorium: poprawne wykonanie wszystkich przewidzianych programem ćwiczeń, poprawne wykonanie
sprawozdań, pozytywne oceny z przygotowania teoretycznego. Ćwiczenia: pozytywne oceny z trzech
przewidzianych programem kolokwiów. Wykład: uzyskanie pozytywnej oceny na egzaminie pisemnym,
uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń i z laboratorium.
Literatura podstawowa:
[1] CICHOWSKA Z., PASKO M.: Wykłady z elektrotechniki teoretycznej, cz. II. Wyd. Politechniki Śląskiej,
Gliwice, 1997
[2] CICHOWSKA Z., PASKO M.: Przykłady i zadania z dynamiki elektrycznych obwodów liniowych. Wyd.
Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2003
[3] OSIOWSKI J., SZABATIN J.: Podstawy teorii obwodów. Tom II i III. WNT, Warszawa, 1995
[4] OSOWSKI S., SIWEK K., ŚMIAŁEK M.: Teoria obwodów. Oficyna Wydawnicza Politechniki
Warszawskiej, Warszawa, 2006
[5] FILIPOWICZ Z.: Zadania z teorii obwodów. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa,
2009
[6] IZYDORCZYK J., KONOPACKI J.: Filtry analogowe i cyfrowe. Wyd. Pracowni Komputerowej Jacka
Skalmierskiego, Gliwice, 2003
[7] KURDZIEL R.: Podstawy elektrotechniki. WNT, W-wa 1972
[8] WALCZAK J., PASKO M.: Elementy dynamiki liniowych obwodów elektrycznych. Wyd. Politechniki
Śląskiej 2011
Literatura uzupełniająca:
[1] KRYCH J., SZYMAŃSKI A.: Laboratorium obwodów elektrycznych i elektrotechniki ogólnej. Skrypt WSI
w Opolu nr 183 (lub 153 z 1992 r.), Opole 1996
[2] GROCHOWICZ B., JAGIEŁA M., KOLAŃSKA – PŁUSKA J., KRYCH J. Pod red. KRYCH J.: Laboratorium
komputerowe z teorii obwodów. Skrypt Politechniki Opolskiej nr 238. Opole 2001
[] Treść ćwiczeń laboratoryjnych dostępna jest w internecie na stronie Katedry Elektrotechniki
[3]
Przemysłowej www.elektrotechnika.po.opole.pl
[4] JONSON D.E., JONSON J.R., HILBURN J.L., SCOTT P.D.: Electric Circuit Analysis. John Wiley & Sons,
Inc., 1999
[5] KRYCH J., KOLAŃSKA J.: Zadania z teorii obwodów dla studiujących zaocznie na kierunku
Informatyka, skrypt Politechniki Opolskiej nr 213 (lub 200 z 1997 r.), Opole 1999
[6] PRZYTULSKI A.: Zbiór zadań z podstaw elektrotechniki dla studentów studiów zaocznych, cz. I i II,
skrypt Politechniki Opolskiej, Opole 1999
______________
* niewłaściwe przekreślić
…………………………………………………..
……………………………………………………….
(kierownik jednostki organizacyjnej/bezpośredni przełożony:
(Dziekan Wydziału
pieczęć/podpis
pieczęć/podpis)