Ηλεκτρικά Κυκλώματα

E-mail Εκτύπωση PDF

Εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας:    2 θεωρία + 1 ασκήσεις πράξεις + 2 εργαστήριο

Tυπικό εξάμηνο διδασκαλίας:         Β΄

Διδασκαλία: Η διδασκαλία του μαθήματος έχει τη μορφή 15 διαλέξεων και ισάριθμων εργαστηριακών ασκήσεων, στο πλαίσιο των οποίων υπάρχει η δυνατότητα ανάληψης εργασιών.

Ενδεικτικά προαπαιτούμενα: Γραμμική Άλγεβρα 

Διδακτικές μονάδες: 6 

Σκοπός και στόχοι του μαθήματος:

Η εξοικείωση των σπουδαστών με τις τεχνικές μελέτης, ανάλυσης και επίλυσης ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Μετά την παρακολούθηση του μαθήματος οι σπουδαστές θα πρέπει:

  • Να έχουν μια καλή αντίληψη του αντικειμένου και να γνωρίζουν τις βασικές αρχές που διέπουν τη λειτουργία των κυκλωμάτων.
  • Να μπορούν να εφαρμόσουν τεχνικές για την επίλυση απλών ηλεκτρικών κυκλωμάτων τόσο με ανεξάρτητες όσο και με εξαρτημένες τιμές.
  • Να αντιλαμβάνονται τη σημασία των εννοιών του συντονισμού, του εύρους ζώνης διέλευσης και της συχνοτικής συνάρτησης μεταφοράς.

Περίγραμμα μαθήματος:

  • Ιστορικά στοιχεία. Αγωγοί, μονωτές, ημιαγωγοί. Νόμος του Coulomb. Διατήρηση φορτίου. Ηλεκτρικό πεδίο. Ένταση ηλεκτρικού πεδίου. Ηλεκτρικό Δυναμικό.
  • Ηλεκτρικό Ρεύμα και Αντίσταση. Νόμος του Ohm. Σύνδεση στοιχείων σε σειρά και παράλληλα. Μεταφορά ενέργειας σε ηλεκτρικό κύκλωμα. Συμβολισμοί ηλεκτρικών μεγεθών. Μονάδες μέτρησης. Πολλαπλάσια & υποπολλαπλάσια.
  • Σήματα και κυματομορφές. Μη περιοδικά σήματα. Περιοδικά σήματα. Διαμορφωμένα σήματα. Μέση & Ενεργός τιμή σήματος. Ηλεκτρικό κύκλωμα. Γραμμικότητα, αιτιότητα, χρονική αμεταβλητότητα.
  • Ανεξάρτητες και εξαρτημένες πηγές. Εσωτερική αντίσταση. Σύνδεση ιδανικών πηγών. Σύνδεση πραγματικών πηγών. Διαιρέτης τάσης. Διαιρέτης ρεύματος. Γέφυρα Wheatstone.
  • Επίλυση κυκλωμάτων. Νόμοι του Kirchhoff. Μέθοδος βρόχων. Παραδείγματα.
  • Μέθοδος κόμβων. Παραδείγματα.
  • Θεώρημα επαλληλίας. Θεώρημα της αντικατάστασης. Θεώρημα του Tellegen.
  • Θεωρήματα Thevenin & Norton. Παραδείγματα.
  • Επίλυση κυκλωμάτων με εξαρτημένες πηγές. Παραδείγματα.
  • Μετασχηματισμοί αστέρα – τριγώνου. Θεώρημα μέγιστης μεταφοράς ισχύος. Ευθεία φόρτου και δυναμική αντίσταση στοιχείου.
  • 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. Συχνοτική συνάρτηση μεταφοράς. Παραδείγματα.
  • Χρονική απόκριση κυκλωμάτων. Κυκλώματα RC. Κύκλωμα RLC.
  • Ευστάθεια κυκλωμάτων.
  • Μετασχηματιστές. Ιδανικός, πραγματικός και υβριδικός μετασχηματιστής.
  • Γραφικές παραστάσεις μετρήσεων. Σφάλματα μετρήσεων. Ευθεία ελαχίστων τετραγώνων.
  • Όργανα ανίχνευσης. Όργανα μέτρησης. Πολύμετρα. Παλμογράφος.

Βασική Βιβλιογραφία:

Ν. Παπαμάρκος, Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων (τόμος Α), Εκδόσεις Τζιόλα, 2001

Τ.Ε.Ι. Σερρών, Ηλεκτρικά Κυκλώματα - Σημειώσεις εργαστηριακών ασκήσεων, Σέρρες, 2002.

Συμπληρωματική Βιβλιογραφία:

Μάργαρης Ν., Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων (τόμος Α), Εκδόσεις Τζιόλα, 2000.

Γ. Χατζαράκης, Ηλεκτρικά Κυκλώματα (τόμος Α), Εκδόσεις Τζιόλα.

 

Ηλεκτρονικές Υπηρεσίες