OPISY KURSÓW. Kod kursu: ETD 3062 Nazwa kursu: Technika analogowa Język wykładowy: polski

Transkrypt

1 OPISY KURSÓW Kod kursu: ETD 306 Nazwa kursu: Technika analogowa Język wykładowy: polski Forma kursu Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Tygodniowa liczba godzin ZZU * Semestralna liczba godzin ZZU* Forma egzamin zaliczenie zaliczenia Punkty ECTS 3 Liczba godzin CNPS Poziom kursu (podstawowy/zaawansowany): studia I stopnia stacjonarne, podstawowy Wymagania wstępne: Analiza matematyczna, Elektryczność i magnetyzm Imię, nazwisko i tytuł/ stopień prowadzącego: Andrzej Dziedzic, dr hab. inŝ., prof. PWr Imiona i nazwiska oraz tytuły/stopnie członków zespołu dydaktycznego: Zdzisław Synowiec, dr inŝ., Eugeniusz Prociów, mgr inŝ. Rok:...II... Semestr: Typ kursu (obowiązkowy/wybieralny): obowiązkowy Cele zajęć (efekty kształcenia): Poznanie podstawowych pojęć i twierdzeń techniki analogowej i umiejętność efektywnego posługiwania się metodami analizy liniowych obwodów elektrycznych i podstawowych obwodów nieliniowych w dziedzinie czasu i częstotliwości. Forma nauczania (tradycyjna/zdalna): tradycyjna Krótki opis zawartości całego kursu: Kurs dotyczy teoretycznych podstaw techniki analogowej. Pierwsza część kursu dotyczy liniowych i nieliniowych obwodów elektrycznych, głównie o parametrach skupionych i ich analizy w stanie ustalonym metodami stało- i zmiennoprądowymi. Omówiono takŝe właściwości szeregowych i równoległych obwodów rezonansowych. Kolejne zagadnienia prezentowane w kursie dotyczą metod analizy obwodów w stanie nieustalonym, metod widmowych analizy obwodów oraz podstaw teorii obwodów o parametrach rozłoŝonych. Wykład (podać z dokładnością do godzin): Zawartość tematyczna poszczególnych godzin wykładowych 1. Wprowadzenie w zagadnienia obwodów analogowych formalizacja pojęcia obwodu i układu, podstawowe wielkości elektryczne i ich Liczba godzin 1

2 jednostki, modele elementów elektrycznych.. Parametry statyczne i dynamiczne, liniowość, stacjonarność. Źródła autonomiczne idealne i rzeczywiste, źródła sterowane 3. Obwody liniowe stałoprądowe prawa Kirchhoffa, twierdzenia Thevenina i Nortona, zasady superpozycji, wzajemności i dualizmu. 4. Metody analizy obwodów elektrycznych metoda prądów oczkowych, metoda potencjałów węzłowych. 5. Obwody liniowe przy pobudzeniu sinusoidalnym związki napięciowoprądowe na elementach RLC, wielkości charakteryzujące przebiegi sinusoidalne, pojęcie wskazu, metoda symboliczna analizy obwodów 6. Prawa Ohma i Kirchhoffa w postaci zespolonej. Moc przy pobudzeniu sinusoidalnym bilans i dopasowanie. Pojęcie wskazu, metoda wskazów 7. Podstawowe twierdzenia i zasady dla obwodów liniowych przy pobudzeniu sinusoidalnym. 8. Obwody nieliniowe metody analizy. 9. Podstawy teorii czwórników, opis macierzowy, parametry własne, macierzowe i falowe, łączenie czwórników 10. Obwody rezonansowe szeregowe i równoległe, obwody sprzęŝone podstawowe właściwości i parametry 11. Analiza obwodów w stanie nieustalonym przekształcenie Laplace`a. 1. Analiza obwodów w stanie nieustalonym operatorowe schematy zastępcze, składowe swobodne i wymuszone, transmitancja operatorowa, stabilność 13. Metody widmowe analizy obwodów analiza przy pobudzeniu okresowym, przekształcenie sygnałów przez układy liniowe. 14. Metody widmowe analizy obwodów widmo amplitudowe i fazowe, funkcje widmowe układu. 15. Podstawe informacje o obwodach o parametrach rozłoŝonych, elementarne wiadomości o liniach długich. Ćwiczenia - zawartość tematyczna: Rozwiązywanie zadań ilustrujących wykład m.in. dotyczących podstawowych pojęć i postulatów techniki analogowej, stałoprądowej analizy obwodów elektrycznych przy wykorzystaniu praw Ohma, Kirchhoffa, twierdzeń o superpozycji, Thevenina lub Nortona oraz metod prądów oczkowych lub potencjałów węzłowych, analizy obwodów sinusoidalnych za pomocą metody symbolicznej przy wykorzystaniu praw Ohma, Kirchhoffa, twierdzeń o superpozycji, Thevenina lub Nortona oraz metod prądów oczkowych lub potencjałów węzłowych, szeregowych i równoległych obwodów rezonansowych, czwórników, analizy stanów nieustalonych w obwodach za pomocą metody operatorowej przy wykorzystaniu praw Ohma, Kirchhoffa, twierdzeń o superpozycji, Thevenina lub Nortona oraz metod prądów oczkowych lub potencjałów węzłowych. Seminarium - zawartość tematyczna: Laboratorium - zawartość tematyczna: Projekt - zawartość tematyczna: Literatura podstawowa: 1. W. Wolski; Teoretyczne podstawy techniki analogowej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 006. J. Osiowski, J. Szabatin; Podstawy teorii obwodów, T. I, WNT, W-wa J. Osiowski, J. Szabatin; Podstawy teorii obwodów, T. II, WNT, W-wa J. Osiowski, J. Szabatin; Podstawy teorii obwodów, T. III, WNT, W-wa 006

3 5. S. Bolkowski, Teoria obwodów elektrycznych, WNT, W-wa 003 Literatura uzupełniająca: 1. T.S. Piotrowski, Elektrotechnika teoretyczna. Obwody prądu stałego, Wyd. Akademia Morskiej w Gdyni, 004. S. Bolkowski, W. Brociek, H. Rawa; Teoria obwodów elektrycznych - zadania, WNT, W- wa K. Cieślicki, A. Syrzycki; Zbiór zadań z elektrotechniki ogólnej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Zbiór zadań z teorii obwodów, Część I i II, Pr. zbiorowa pod red. J. Szabatina i E. Śliwy, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, A. Hildebrandt, H. Sołtysik, A. Zieliński; Teoria obwodów w zadaniach, WNT, W-wa 1977 Warunki zaliczenia: Ćwiczenia pozytywne oceny z dwóch kolokwiów, wykład zdanie egzaminu pisemno-ustnego * - w zaleŝności od systemu studiów 3

4 DESCRIPTION OF THE COURSES Course code: ETD 306 Course title: Analog Technique Language of the lecturer: Polish Course form Lecture Classes Laboratory Project Seminar Number of hours/week* Number of hours/semester* Form of the course exam mark completion ECTS credits 3 Total Student s Workload Level of the course (basic/advanced): First-cycle studies, mode of study: full-time studies, basic Prerequisites: Mathematical Analysis, Electricity and Magnetism Name, first name and degree of the lecturer/supervisor: Andrzej Dziedzic, PhD, DSc, Prof. Names, first names and degrees of the team s members: Zdzisław Synowiec, PhD; Eugeniusz Prociów, MSc Year:...II... Semester: Type of the course (obligatory/optional): obligatory Aims of the course (effects of the course): Study of basic ideas and theorems of analog technology and skill of effective use of analysis methods` of linear electrical circuits as well as basic nonlinear circuits in the time and frequency domain. Form of the teaching (traditional/e-learning): traditional Course description: The course is connected with theoretical bases of analog technology. The first part of the course is related with linear and nonlinear electrical circuits, mainly with discrete parameters and their analysis in steady state with the aid of DC and AC methods. The properties of series and parallel resonance circuits are also discussed. The next issues presented in the course are related with methods of circuit analysis under transient condition, methods of spectral analysis of circuits and introduction to the theory of circuits with distributed parameters Lecture: Particular lectures contents 16. Introduction to the theory of analog circuits formulation of the circuit and network concept, Basic electrical quantities and their units, models of electrical components and devices. 17. Static and dynamic parameters, linearity, stationarity. Ideal and real Number of hours 4

5 autonomous sources, controlled sources. 18. DC linear circuits Kirchhoff laws, Thevenin and Norton theorems, rules of superposition, mutuality and duality. 19. Methods of circuit analysis method of loop analysis, method of nodal analysis. 0. Linear circuits under sinusoidal excitation current-voltage relations for RLC components, quantities characteristic for sinusoidal waves, concept of phasor, symbolic method of circuit analysis 1. Ohm and Kirchhoff laws in the complex form. Power under sinusoidal excitation balance and adjustment. Concept of phasor, phasor method.. Basic theorems and rules for linear circuits under sinusoidal excitation. 3. Nonlinear circuits methods of analysis. 4. Principles of four-port networks, matrix description, self-, matrix and wale parameters, connection of four-point networks. 5. Parallel and serial resonance circuits, coupled circuits basic properties and parameters. 6. Circuit analysis in transient state Laplace transform. 7. Circuit analysis in transient state equivalent operator circuits, random and forced constituents, operator transmittance, stability. 8. Spectral methods of circuit analysis analysis under periodical excitation, transformation of signals by linear circuits. 9. Spectral methods of circuit analysis amplitude and phase spectrum, spectral functions of circuit. 30. Basic information about circuits with distributed parameters, elementary information about transmission lines. Classes the contents: solving the problems illustrating lecture, for example connected with basic ideas and postulates of circuit theory, DC analysis of electrical circuits with the aid of Ohm and Kirchhoff laws, superposition, Thevenin and Norton theorems as well as loop and nodal methods, AC analysis of sinusoidal electrical circuits by means of symbolic method with the aid of Ohm and Kirchhoff laws, superposition, Thevenin and Norton theorems as well as loop and nodal methods, parallel and serial resonance circuits, fourpoint networks, analysis of transient states by means of symbolic method with the aid of Ohm and Kirchhoff laws, superposition, Thevenin and Norton theorems as well as loop and nodal methods. Seminars the contents: Laboratory the contents: Project the contents: Basic literature: 1. W. Wolski; Teoretyczne podstawy techniki analogowej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 006. J. Osiowski, J. Szabatin; Podstawy teorii obwodów, T. I, WNT, W-wa J. Osiowski, J. Szabatin; Podstawy teorii obwodów, T. II, WNT, W-wa J. Osiowski, J. Szabatin; Podstawy teorii obwodów, T. III, WNT, W-wa S. Bolkowski, Teoria obwodów elektrycznych, WNT, W-wa 003 Additional literature: 5

6 1. T.S. Piotrowski, Elektrotechnika teoretyczna. Obwody prądu stałego, Wyd. Akademia Morskiej w Gdyni, 004. S. Bolkowski, W. Brociek, H. Rawa; Teoria obwodów elektrycznych - zadania, WNT, W- wa K. Cieślicki, A. Syrzycki; Zbiór zadań z elektrotechniki ogólnej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Zbiór zadań z teorii obwodów, Część I i II, Pr. zbiorowa pod red. J. Szabatina i E. Śliwy, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, A. Hildebrandt, H. Sołtysik, A. Zieliński; Teoria obwodów w zadaniach, WNT, W-wa 1977 Conditions of the course acceptance/credition: Classes positive marks from two colloquia, lecture passing a written-oral exam * - depending on a system of studies 6