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
ELEKTROTECHNIKA
Ogólnoakademicki
Studia pierwszego stopnia
Nazwa przedmiotu
TEORIA OBWODÓW
Studia stacjonarne
III
Nauki podst. (T/N)
N
Subject Title
Theory of circuits
ECTS (pkt.)
Tryb zaliczenia przedmiotu
Kod przedmiotu
B1
7
Egzamin
Nazwy
Matematyka, Fizyka, Elektrotechnika I
przedmiotów
1. Ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną
obejmującą podstawowe zagadnienia z zakresu elektrotechniki.
Wiedza
2. Ma podstawową wiedzę o trendach rozwojowych z zakresu
elektrotechniki.
Wymagania
wstępne w
zakresie
przedmiotu
Umiejętności
Kompetencje
społeczne
1. Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych
właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim w zakresie
elektrotechniki; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać
ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i
uzasadniać opinie.
2. Potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i
symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać
wnioski.
1. Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się.
2. Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość
podporzadkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia
odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania.
3. Potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne
role.
Program przedmiotu
Forma zajęć
Wykład
Ćwiczenia
Laboratorium
Liczba godzin zajęć w
semestrze
30
30
30
Prowadzący zajęcia
(tytuł/stopień naukowy, imię i nazwisko)
Dr inż. Joanna Kolańska-Płuska
Dr inż. Joanna Kolańska-Płuska
Dr inż. Barbara Grochowicz
Treści kształcenia
Wykład
Lp.
1.
2.
Sposób realizacji Wykład w sali audytoryjnej
Tematyka zajęć
Liczba godzin
3.
4.
Wyższe harmoniczne w układach trójfazowych.
Symetryczny układ trójfazowy gwiazda-gwiazda i trójkąt-trójkąt zasilany napięciami
niesinusoidalnymi.
Moce w układach 3-fazowych zasillany napięciami odkształconymi.
Prawa Kirchhoffa i prawo Ohma dla składowych symetrycznych.
5.
Analiza układów trójfazowych z fragmentem niesymetrycznym.
2
6.
Czwórnik jako szczególny przypadek n-wrotnika. Podstawowe pojęcia, równania
czwórników. Czwórniki aktywne, klasyfikacja, schematy zastępcze.
Czwórniki o kształcie T i Pi. Schematy zastępcze czwórników złożonych.
Parametry falowe czwórnika. Równania hiperboliczne.
2
2
7.
8.
2
2
2
2
2
9.
Filtry pasywne: charakterystyki, określanie pasma przepustowego.
10.
11.
Metoda klasyczna analizy stanów nieustalonych.
Transformata Laplace’a. Impedancja, admitancja i transmitancja operatorowa.
Prawa Ohma i Kirchhoffa dla transformat.
12.
Operatorowe schematy zastępcze obwodów – analiza stanów nieustalonych.
Przykłady.
13.
Rozwiązywanie obwodów w stanie nieustalonym z zastosowaniem twierdzenia
Thevenina i Nortona.
14.
Metoda operatorowa analizy stanów nieustalonych przy wymuszeniu zmiennym.
15.
Metoda potencjałów węzłowych i prądów oczokwych w odniesieniu do przykładów
analizy stanów nieustalonych. Równania stanu obwodów.
Liczba godzin zajęć w semestrze
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Egzamin w formie pisemnej.
efektów kształcenia
Ćwiczenia
Sposób realizacji Ćwiczenia tablicowe.
2
2
2
2
2
2
2
30
Lp.
1.
Tematyka zajęć
Wyższe harmoniczne w układach 3-fazowych. Układ gwiazda-gwiazda z i bez
przewodu zerowego.
2.
Symetryczny układ trójfazowy połączony w trójkąt zasilany napięciem
niesinusoidalnym.
2
3.
Kolokwium I z wyższych harmonicznych w układach 3-fazowych .
2
4.
6.
Obliczania prądów i napięć w przypadku asymetrii poprzecznej z wykorzystaniem
metody składowych symetrycznych.
Obliczania prądów i napięć w przypadku asymetrii podłużnej z wykorzystaniem
metody składowych symetrycznych.
Obliczanie elementów macierzy Z, Y, A, H, G.
7.
Impedancja charakterystyczna i współczynnik przenoszenia.
5.
Określenia pasma przepustowego filtrów: dolnoprzepustowego,
górnoprzepustowego i pasmowego.
9.
Kolokwium II z czwórników i filtrów reaktancyjnych.
10.
Obliczanie stanów nieustalonych metodą klasyczną.
11.
Metoda operatorowa analizy stanów nieustalonych przy wymuszeniu stałym.
12.
Metoda operatorowa analizy stanów nieustalonych przy wymuszeniu zmiennym.
13.
Rozwiązywanie obwodów w stanie nieustalonym z zastosowaniem twierdzenia
Thevenina i Nortona.
14.
Kolokwium ze stanów nieustalonych.
15.
Poprawa kolokwiów. Zaliczenie ćwiczeń.
Liczba godzin zajęć w semestrze
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Kolokwia.
efektów kształcenia
Laboratorium
Sposób realizacji Ćwiczenia w laboratorium.
Tematyka zajęć
Lp.
1.
Zajęcia wprowadzające. Szkolenie BHP. Omówienie zasad odbywania ćwiczeń w
laboratorium.
Liczba godzin
2
2
2
2
2
8.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Filtry składowych symetrycznych.
Układy 3-fazowe.
Wyznaczanie parametrów macierzy łańcuchowej czwórnika.
Ferrorezonans
Stany nieustalone z wymuszeniem stałym.
Prostowniki.
Zaliczenie pierwszej serii ćwiczeń. Test łączenia obwodów.
Filtry aktywne RC - symulacje komputerowe za pomocę programu PS PICE.
Filtry reaktancyjne - symulacje komputerowe za pomocę programu PS PICE.
Stany nieustalone I - symulacje komputerowe za pomocę programu PS PICE.
Stany nieustalone II - symulacje komputerowe za pomocę programu PS PICE.
2
2
2
2
2
2
2
2
30
Liczba godzin
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
13.
Obwody ze źródłami sterowanymi - symulacje komputerowe za pomocę programu
PS PICE.
14.
Obwody ze źródłami niesinusoidalnymi (projekt)
Zaliczenie drugiej serii ćwiczeń.
15.
Liczba godzin zajęć w semestrze
2
2
2
30
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Zaliczenie poszczególnych ćwiczeń w formie sprawozdań i
odpowiedzi ustnej.
efektów kształcenia
1. Ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę
szczegółową obejmującą zagadnienia z zakresu
elektrotechniki teoretycznej (W, Ć, L)
Wiedza
2. Ma poszerzoną wiedzę o trendach rozwojowych z zakresu
elektrotechniki (W).
3. Rozumienia zagadnie z zakresu układów elektrycznych;
tworzenia modeli obwodowych oraz ich opisu
matematycznego; analizy obwodów w stanach ustalonych i
nieustalonych (W, Ć, L)
Efekty kształcenia dla
przedmiotu - po
zakończonym cyklu
kształcenia
Umiejętności
1. Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz
innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim
w zakresie elektrotechniki; potrafi integrować uzyskane
informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać
wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie (W,Ć,L).
2. Potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym
pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane
wyniki i wyciągać wnioski (L)
Kompetencje
społeczne
3. Rozumienia potrzebę samokształcenia się (W, Ć, L)
1. Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się (W, Ć, L)
2. Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz
gotowość podporzadkowania się zasadom pracy w zespole i
ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane
zadania (L)
3. Potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej
różne role (L)
…
Metody dydaktyczne:
Wykłady wspomagane prezentacjami, rozwiązywanie zadań na ćwiczeniach tablicowych, prace domowe, 3
ćwiczenia w laboratorium fizycznym oraz 3 ćwiczenia w laboratorium komputerowym.
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu:
Egzamin pisemny z wykładu. Zaliczenie ćwiczeń na podstawie ocen z kolokwiów. Zaliczenie laboratorium
na podstawie ocen z wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych.
Literatura podstawowa:
[1] BOLKOWSKI S.: Teoria obwodów elektrycznych. WNT, W-wa, 1998.
[2] CICHOWSKA Z., PASKO M.: Zbiór zadań z teorii obwodów, cz. I i II. Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice,
2003.
[3] OSOWSKI S., SIWEK K., ŚMIAŁEK M.: Teoria obwodów. Oficyna Wyd. Polit. Warszawskiej, W-wa, 2006.
[4] OSIOWSKI J., SZABATIN J.: Podstawy teorii obwodów. Tom I i II. WNT, Warszawa, 1995.
[5] MAJEROWSKA Z., MAJEROWSKI A.: Elektrotechnika ogólna w zadaniach. PWN, W-wa, 2001.
[6] KRAKOWSKI M.: Elektrotechnika Teoretyczna. PWN, W-wa, 1995.
[7] KRYCH J., SZYMAŃSKI A.: Laboratorium obwodów elektrycznych i elektrotechniki ogólnej. Skrypt WSI
w Opolu nr 183 (lub 153 z 1992 r.), Opole, 1996.
[8] 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.
Literatura uzupełniająca:
[1] JONSON D.E., JONSON J.R., HILBURN J.L., SCOTT P.D.: Electric Circuit Analysis. John Wiley & Sons,
Inc., 1999.
[2] BOLKOWSKI S., BROCIEK W., RAWA H.: Teoria obwodów elektrycznych. Zadania. WNT, W-wa 1995.
[3] CICHOWSKA Z., PASKO M.: Wybór zadań z elektrotechniki teoretycznej. Skrypt Politechniki Śląskiej nr
2096, Gliwice 2003.
[4] Treść ćwiczeń laboratoryjnych dostępna na stronie www.elektrotechnika.op.opole.pl
______________
* niewłaściwe przekreślić
…………………………………………………..
……………………………………………………….
(kierownik jednostki organizacyjnej/bezpośredni przełożony:
(Dziekan Wydziału
pieczęć/podpis
pieczęć/podpis)