Teoria obwodów - Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki
Transkrypt
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)