Politechnika Warszawska - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Teoria obwodów

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103C-TExxx-ISP-TOB Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Teoria obwodów
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Obwody i sygnały )-Elektronika, Telekomunikacja-inż.-EITI
( Przedmioty techniczne )---EITI
Punkty ECTS i inne: 6.00
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

TOB

Numer wersji:

3

Skrócony opis:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawami teorii obwodów w zakresie najważniejszych pojęć, koncepcji i zasad oraz opanowanie przez nich metod opisu i analizy obwodów pracujących przy różnych pobudzeniach. Zakłada się, że student nabędzie umiejętność samodzielnego rozwiązywania typowych zadań i problemów. Uzupełnieniem warstwy wykładowej jest laboratoryjna demonstracja powiązań teorii z praktyką, w tym ocena adekwatności poznanych modeli matematycznych w stosunku do rzeczywistych elementów i obwodów. Poszczególne ćwiczenia laboratoryjne ilustrują zjawiska występujące w prostych obwodach i umożliwiają weryfikację pomiarową podstawowych praw teorii obwodów.

Pełny opis:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawami teorii obwodów w zakresie najważniejszych pojęć, koncepcji i zasad oraz opanowanie przez nich metod opisu i analizy obwodów pracujących przy różnych pobudzeniach. Zakłada się, że student nabędzie umiejętność samodzielnego rozwiązywania typowych zadań i problemów.
Uzupełnieniem warstwy wykładowej jest laboratoryjna demonstracja powiązań teorii z praktyką, w tym ocena adekwatności poznanych modeli matematycznych w stosunku do rzeczywistych elementów i obwodów. Poszczególne ćwiczenia laboratoryjne ilustrują zjawiska występujące w prostych obwodach i umożliwiają weryfikację pomiarową podstawowych praw teorii obwodów.



Treść wykładu

  1. Pojęcia podstawowe - elementy.
  2. Element obwodowy, obwód, układ, sieć, sygnał, moc i energia pobierana przez element. Opór, indukcyjność, pojemność jako modele elementów rzeczywistych. Elementy skupione, liniowe, stacjonarne, bezinercyjne. Elementy nieliniowe i ich parametry. Elementy rezystancyjne. Indukcyjności sprzężone, transformator idealny (5h).
  3. Pojęcia podstawowe - układy.
  4. Warunek quasistacjonarności. Prawa Kirchhoffa. Zasada Tellegena. Łączenie elementów. Dwójnik, czwórnik, n-wrotnik. Układy bezźródłowe. Zasada superpozycji. Moce. Pasywność i aktywność. Bezstratność. Klasa układów SLS (3h).
  5. Źródła.
  6. Źródła niezależne, idealne, rzeczywiste. Siła elektromotoryczna. Wydajność prądowa. Równoważność źródła napięciowego i prądowego. Łączenie źródeł. Moc oddawana. Źródła sterowane. Żyrator. Wzmacniacze: operacyjny (2h).
  7. Obwody prądu stałego.
  8. Opór zastępczy. Dzielniki. Metody analizy: metoda zamiany źródeł, metoda superpozycji, zasady Thevenina i Nortona. Moce, bilans mocy, dopasowanie na maksimum mocy, moc dysponowana źródła. Podstawowe metody analizy układów nieliniowych. (4h).
  9. Obwody SLS prądu sinusoidalnego
  10. Pojęcie stanu ustalonego. Sygnały okresowe. Wartość średnia i wartość skuteczna. Sygnał sinusoidalny. Amplituda zespolona. Metoda amplitud zespolonych. Równania zespolone elementów SLS. Prawa Kirchhoffa w zapisie zespolonym. Pojęcie immitancji. Metody analizy obwodów SLS prądu sinusoidalnego. Moce: czynna bierna, pozorna, zespolona. Dopasowanie na maksimum mocy czynnej (6h).
  11. Obwody prądu okresowego.

  12. Szeregi Fouriera (przypomnienie). Równość Parsevala. Twierdzenie o wartości skutecznej. Metody analizy. Moce. Elementy nieliniowe w obwodach prądu okresowego. Produkt nieliniowości: powielenie częstotliwości, mieszanie, modulacja, prostowanie. Prostowniki. Analiza małosygnałowa (6h).
  13. Obwody rezonansowe.
  14. Rezonans. Pulsacja rezonansowa. Szeregowy obwód rezonansowy. Opór charakterystyczny, dobroć, rozstrojenie względne i rozstrojenie bezwzględne. Krzywe rezonansowe. Pasmo przenoszenia. Wpływ oporu wewnętrznego źródła. Obwody rezonansowe: równoległy trójgałęźny, równoległy dwugałęźny (3h).
  15. Stany nieustalone.
  16. Pojęcie stanu nieustalonego. Metoda klasyczna analizy. Prawo komutacji. Metoda uproszczona dla obwodów rzędu pierwszego. Przekształcenie Laplace`a (przypomnienie). Metoda operatorowa. Immitancje operatorowe. Warunki początkowe zerowe i niezerowe. Dowolne pobudzenia określone dla t > 0. Dystrybucja Diraca. Izomorfizm opisów układów SLS przy różnych pobudzeniach (6h).
  17. Elementy teorii czwórników.
  18. Czwórniki SLSB. Macierze czwórnika. Interpretacja parametrów czwórnika. Immitancje wejściowe i transmitancje czwórnika (6h).



    Treść ćwiczeń
    Przewiduje się 15 godzinnych ćwiczeń. Zakłada się, że student nabędzie umiejętność samodzielnego rozwiązywania typowych zadań.
    Podstawowe prawa i elementy. Moc, energia, równania elementów. Obwody liniowe prądu stałego. Źródła zastępcze. Elementy nieliniowe, charakterystyka wypadkowa, wyznaczanie graficzne i analityczne punktu pracy. Parametry robocze elementów nieliniowych. Obwody nieliniowe prądu stałego.
    Obwody prądu sinusoidalnego: wskazy, wartości skuteczne. Moc czynna, bierna, zespolona, pozorna. Dopasowanie na maksimum mocy czynnej. Obwody rezonansowe.
    Obwody liniowe prądu okresowego. Obwody nieliniowe prądu okresowego. Prostownik jednopołówkowy. Metoda małosygnałowa.
    Stany nieustalone: metoda klasyczna, bwody pierwszego rzędu, stała czasu, metoda operatorowa.




    Zakres laboratorium
    Przewiduje się pięć trzygodzinnych zajęć laboratoryjnych, podczas których studenci wykonują ćwiczenia z następujących tematów:
    1. Podstawowe elementy elektroniczne, ich parametry i charakterystyki. Dwuzaciskowe elementy nieliniowe: opór nieliniowy (1a) i indukcyjność nieliniowa (1b). Elementy czterozaciskowe: transformator (1b), żyrator (1c). Student wykonuje jedno z trzech ćwiczeń (1a, 1b lub 1c).
    2. Badanie obwodów liniowych przy pobudzeniach sinusoidalnych. Źródła zastępcze Thevenina i Nortona. Dopasowanie na maksimum mocy czynnej (2a). Dzielnik skompensowany częstotliwościowo (2b). Student wykonuje jedno z dwóch ćwiczeń (2a lub 2b).
    3. Obwody rezonansowe, wpływ strat
    4. Badanie obwodów liniowych przy pobudzeniach okresowych. Elementy nieliniowe w obwodach prądu okresowego. Analiza produktu nieliniowości.
    5. Stany nieustalone w obwodzie liniowym RLC i nieliniowym RL. Obwody z warunkami początkowymi niezerowymi.


Literatura:

    1. J.Osiowski, J.Szabatin: Podstawy teorii obwodów, tom I, II, III Warszawa, WNT, 1993.
    2. B. Świdzińska (red): Laboratorium teorii obwodów, Wyd. PW (preskrypt), 1999.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2013/2014 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2013-10-01 - 2014-02-23
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 140 miejsc więcej informacji
Laboratorium, 15 godzin, 140 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 140 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Nałęcz
Prowadzący grup: Marek Nałęcz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2012/2013 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2013-02-20 - 2013-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 120 miejsc więcej informacji
Laboratorium, 15 godzin, 120 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 120 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Nałęcz, Edward Śliwa
Prowadzący grup: Marek Nałęcz, Edward Śliwa
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2012/2013 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2012-10-01 - 2013-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 15 godzin, 130 miejsc więcej informacji
Laboratorium, 15 godzin, 130 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 130 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Nałęcz
Prowadzący grup: Marek Nałęcz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.