Ηλεκτρικά Κυκλώματα

Θεωρία Πιθανοτήτων και Στατιστική
11/09/2019

Ηλεκτρικά Κυκλώματα

Εξάμηνο:


Κατεύθυνση: Γενική


Καθηγητής: Μπαλουκτσής Αναστάσιος


Συνεργάτης: Πατσιάκος Αβραάμ


Συνεργάτης: Τσιπουρίδου Δέσποινα

Δυσκολία: Δύσκολο


Εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας: 3+2


Διδακτικές μονάδες: 5

Σκοπός και στόχοι


Τα ηλεκτρικά κυκλώματα αποτελούν σημαντική θεμελιώδη γνώση για τους μηχανικούς ηλεκτρονικών υπολογιστών. Στο θεωρητικό μέρος του μαθήματος αναπτύσσονται οι βασικές αρχές, μέθοδοι και νόμοι που διέπουν την ανάλυση και το σχεδιασμό ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Η ανάλυση και ο σχεδιασμός των ηλεκτρικών κυκλωμάτων γίνεται για περιπτώσεις όπου οι διεγέρσεις (πηγές τάσης και ρεύματος) είναι συνεχείς, ή ημιτονοειδείς. Επίσης αναφέρονται στοιχεία ανάλυσης σε περιπτώσεις τυχαίων μορφών διέγερσης.
Στο εργαστηριακό μέρος του μαθήματος οι φοιτητές εξοικειώνονται με τη χρήση οργάνων μέτρησης ηλεκτρικών μεγεθών και κυματομορφών και με τη χρήση βασικών ηλεκτρικών στοιχείων για τη δημιουργία και ανάλυση ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Κατά την ανάλυση των ηλεκτρικών κυκλωμάτων, πραγματοποιούν και επαληθεύουν τις βασικές αρχές και μεθόδους ανάλυσης που διδάσκονται στην θεωρία.

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

  • Ηλεκτρικό κύκλωμα, ηλεκτρικό φορτίο, ηλεκτρικό πεδίο, ένταση ηλεκτρικού πεδίου, ηλεκτρικό δυναμικό (τάση), ηλεκτρικό ρεύμα, ηλεκτρική ισχύς, μονάδες μέτρησης, πολλαπλάσια & υποπολλαπλάσια, παραδείγματα.
  • Ωμική αντίσταση, νόμος του Ohm, σχέσεις ρεύματος τάσης σε βασικά ηλεκτρικά στοιχεία, ιδανικές πηγές τάσης και ρεύματος, ανεξάρτητες και εξαρτημένες πηγές, σύνδεση ιδανικών πηγών, σύνδεση πραγματικών πηγών, παραδείγματα.
  • Επίλυση κυκλωμάτων, νόμοι του Kirchhoff, σύνδεση στοιχείων σε σειρά και παράλληλα, μετασχηματισμοί πηγών, θεώρημα Millman, συνδεσμολογίες αστέρα-τριγώνου, παραδείγματα.
  • Συστηματικές μέθοδοι βρόχων και κόμβων, θεώρημα επαλληλίας (υπέρθεσης), διαιρέτης τάσης, διαιρέτης ρεύματος, παραδείγματα.
  • Θεωρήματα Thevenin & Norton, μέγιστη μεταφορά ισχύος, ευθεία φόρτου και δυναμική αντίσταση στοιχείου, παραδείγματα.
  • Μετασχηματισμός Laplace. Μεταβατική απόκριση κυκλωμάτων, κυκλώματα RC κύκλωμα RLC.
  • Συνάρτηση μεταφοράς. Απόκριση συχνότητας. Ευστάθεια κυκλωμάτων.
  • Σήματα και κυματομορφές, μη περιοδικά σήματα, περιοδικά σήματα, διαμορφωμένα σήματα, μέση & ενεργός τιμή σήματος, γραμμικότητα, αιτιότητα, χρονική αμεταβλητότητα.
  • Επίλυση ηλεκτρικών κυκλωμάτων με ημιτονοειδείς διεγέρσεις στη μόνιμη κατάσταση, μιγαδικές αντιστάσεις, σύνθετα κυκλώματα, διανύσματα τάσης & έντασης, ισχύς σε σύνθετα κυκλώματα, παραδείγματα.
  • Κυκλώματα συντονισμού με παθητικά στοιχεία σε σειρά – παράλληλα, εύρος ζώνης διέλευσης, συντελεστής ποιότητας, συνάρτηση μεταφοράς. Παραδείγματα.
  • Τριφασικά Κυκλώματα

 

Μετά την επιτυχή παρακολούθηση του μαθήματος οι σπουδαστές μπορούν:

  • να κατανοούν τις έννοιες βασικών ηλεκτρικών μεγεθών
  • να χειρίζονται τις σχέσεις που διέπουν τα βασικά ηλεκτρικά μεγέθη και τα βασικά ηλεκτρικά στοιχεία ενός ηλεκτρικού κυκλώματος
  • να αναλύουν και να απλοποιούν βασικά κυκλώματα αντιστάσεων
  • να χειρίζονται βασικές εξισώσεις κυκλωμάτων αντιστάσεων
  • να χρησιμοποιούν εργαλεία ανάλυσης δικτύων για την επίλυση ωμικών κυκλωμάτων
  • να αναλύουν και να σχεδιάζουν απλά κυκλώματα R, L, C
  • να κατανοούν τη μεταβατική απόκριση απλών κυκλωμάτων R, L, C
  • να χειρίζονται το μετασχηματισμό Laplace για την επίλυση συστημάτων διαφορικών εξισώσεων
  • να βρίσκουν την συνάρτηση μεταφοράς ενός κυκλώματος
  • να κατανοούν την απόκριση των ηλεκτρικών κυκλωμάτων σε ημιτονοειδείς διεγέρσεις
  • να επιλύουν ηλεκτρικά κυκλώματα με ημιτονοειδείς διεγέρσεις, στη μόνιμη κατάσταση, χρησιμοποιώντας γνωστές μεθόδους ανάλυσης και διανυσματική λογική
  • να εφαρμόσουν τις παραπάνω γνώσεις με τη δημιουργία και ανάλυση ηλεκτρικών κυκλωμάτων με πραγματικές διεγέρσεις, πραγματικά ηλεκτρικά στοιχεία και κατάλληλα μετρητικά όργανα

Ανακοινώσεις της σχολής που αφορούν το μάθημα


Δεν βρέθηκαν ανακοινώσεις για το συγκεκριμένο μάθημα.

Τo βοηθητικό υλικό είναι διαθέσιμο μόνο για φοιτητές.

Οι σημειώσεις είναι διαθέσιμες μόνο για φοιτητές.

Παρακαλούμε εγγραφείτε ή συνδεθείτε για να αποκτήσετε πρόσβαση στο περιεχόμενο.

Συζήτηση σχετικά με το μάθημα στο φόρουμ


Διαβάστε τις ήδη υπάρχουσες συζητήσεις και αναζητήστε βοήθεια από τους συμφοιτητές σας κάνοντας κλικ εδώ.

Σύνδεση