Politechnika Częstochowska	Studia: magisterskie dzienne
Wydział Elektryczny	Kierunek: Elektrotechnika
Katedra Elektrotechniki	Semestr: III

ELEKTROTECHNIKA TEORETYCZNA II

1. Godziny zajęć wg planu studiów

Nazwa przedmiotu	Semestr	Siatka godzin tygodniowo					Forma zaliczenia przedmiotu
				W	Ć	L		P	S
Elektrotechnika teoretyczna II	III	3	2	2	-	-	E

2. Tematyka wykładów

Moce dla przebiegów sinusoidalnych i warunki dopasowania odbiornika do źródła napięcia sinusoidalnego. Moce dla przebiegów sinusoidalnych i ich zachowawczość: moc chwilowa, czynna, bierna, pozorna i symboliczna. Współczynnik mocy: definicja, znaczenie techniczne i jego poprawa. Warunki dopasowania odbiornika do źródła napięcia sinusoidalnego.

Zjawiska rezonansowe w obwodach elektrycznych. Obwód szeregowy R, L, C (rezonans napięć) oraz obwód równoległy R, L, C (rezonans prądów): przebiegi czasowe prądów, napięć i energii, charakterystyki częstotliwościowe, wykresy wektorowe, pasmo przepuszczania, zależności energetyczne, dobroć.

Obwody magnetycznie sprzężone. Połączenia szeregowe, równoległe i transformatorowe dwóch liniowych cewek magnetycznie sprzężonych. Analiza obwodów sprzężonych magnetycznie: modele równoważne ze źródłami sterowanymi, modele równoważne cewek sprzężonych połączonych we wspólnym węźle. Transformator z rdzeniem ferromagnetycznym i transformator idealny.

Układy trójfazowe. Analiza układu trójfazowego gwiazda-gwiazda, trójkąt-trójkąt i układów mieszanych. Moc czynna, bierna i pozorna oraz ich pomiar w układach trójfazowych symetrycznych i niesymetrycznych. Magnetyczne pole wirujące w układach trójfazowych.

Składowe symetryczne. Metody analityczne i graficzne wyznaczania składowych symetrycznych. Podstawowe twierdzenia, prawo Ohma i prawa Kirchhoffa w metodzie składowych symetrycznych. Impedancja dla składowych symetrycznych w obwodach trójfazowych symetrycznych. Badanie zwarć w linii przesyłowej metodą składowych symetrycznych. Moc w metodzie składowych symetrycznych. Filtry składowych symetrycznych napięcia i prądu: składowej zerowej, zgodnej i przeciwnej.

Obwody z przebiegami okresowymi niesinusoidalnymi. Rozwinięcie sygnału okresowego w szereg Fouriera: trygonometryczny szereg Fouriera, postać zespolona szeregu Fouriera jego właściwości, widmo sygnału okresowego. Symetria sygnałów okresowych odkształconych: względem osi odcięych, względem osi rzędnych i względem początku układu współrzędnych. Twierdzenie Parsevala. Wartości skuteczne przebiegów okresowych odkształconych. Moc przy przebiegach niesinusoidalnych: chwilowa, czynna, bierna, pozorna i odkształcenia. Analiza obwodów SLS z przebiegami niesinusoidalnymi okresowymi. Wyższe harmoniczne w układach trójfazowych.

Czwórniki. Definicje i klasyfikacja. Równania czwórnika: admitancyjne, impedancyjne, hybrydowe, hybrydowe odwrotne, łańcuchowe i łańcuchowe odwrotne. Stałe czwórnika. Połączenia czwórników: łańcuchowe, równoległe, szeregowe i mieszane. Czwórnik pasywny odwracalny: stan zwarcia i jałowy, impedancja wejściowa i charakterystyczna, równania hiperboliczne. Czwórniki aktywne: konwertery i inwertory impedancji, rotator, nulatory i noratory, warunki Raisbecka.

Filtry. Pojęcia podstawowe i klasyfikacja filtrów. Filtr: dolnoprzepustowy, górnoprzepustowy, środkowoprzepustowy, środkowozaporowy, typy m pasywne RC, wszechprzepustowe. Filtry aktywne RC.

Metoda miejsc geometrycznych. Funkcja homograficzna. Równania prostej i okręgu na płaszczyźnie zespolonej. Inwersja. Przekształcenie homograficzne. Wykresy kołowe impedancji i admitancji prostych obwodów elektrycznych. Wykresy kołowe transmitancji w obwodach elektrycznych. Charakterystyki częstotliwościowe wybranych obwodów elektrycznych.

3. Tematyka ćwiczeń tablicowych

1. Złożone obwody prądu sinusoidalnie zmiennego ze źródłami sterowanymi i wzmacniaczami operacyjnymi; kartkówka.

2. Złożone obwody prądu sinusoidalnie zmiennego - moc, część I.

3. Złożone obwody prądu sinusoidalnie zmiennego - moc, część II; kartkówka.

4. Obwody prądu sinusoidalnie zmiennego - zjawiska rezonansowe; kartkówka.

5. Obwody prądu sinusoidalnie zmiennego sprzężone magnetycznie; kartkówka.

6. Obwody trójfazowe, część I.

7. Obwody trójfazowe, część II; kartkówka.

8. Składowe symetryczne, część I.

9. Składowe symetryczne, część II; kartkówka.

10. Obwody z przebiegami okresowymi niesinusoidalnymi, część I.

11. Obwody z przebiegami okresowymi niesinusoidalnymi, część II; kartkówka.

12. Czwórniki - część I.

13. Czwórniki - część II; kartkówka.

14. Filtry.

15. Repetycje.

4. Literatura

Wykład:

1. Cichowska Z., Pasko M.: Wykłady z elektrotechniki teoretycznej. Część II. Wyd. Pol. Śl., Gliwice 1997.

2. Pasko M., Piątek Z., Topór-Kamiński L.: Elektrotechnika ogólna. Część I. Wyd. Pol. Śl., Gliwice 1998.

3. Lubelski K.: Elektrotechnika teoretyczna. Część III. Wyd. Pol. Cz., 1994.

4. Lubelski K.: Elektrotechnika teoretyczna. Część IV. Wyd. Pol. Cz., 1991.

5. Bolkowski St.: Teoria obwodów elektrycznych. WNT, Warszawa 1995.

6. Osiowski J., Szabatin J.: Podstawy teorii obwodów. Tom II. WNT, Warszawa 1998.

7. Osiowski J., Szabatin J.: Podstawy teorii obwodów. Tom III. WNT, Warszawa 1995.

8. Krakowski M.: Elektrotechnika teoretyczna. Obwody liniowe i nieliniowe. W N PWN, Warszawa 1995.

9. Cholewicki T.: Elektrotechnika Teoretyczna. Tom I. WNT, Warszaw 1972.

10. Cholewicki T.: Elektrotechnika Teoretyczna. Tom II. WNT, Warszaw 1972.

Ćwiczenia tablicowe:

1. Cichowska Z., Pasko M.: Przykłady i zadania z elektrotechniki teoretycznej. Część II - Prądy sinusoidalnie zmienne - tom 1, tom 2. Wyd. Pol. Śl., Gliwice 2000.

2. Cichocki A., Mikołajuk K., Osowski St., Trzaska Z.: Zbiór zadań z elektrotechniki teoretycznej. PWN, Warszawa 1985.

3. Cichowska Z., Pasko M.: Wybór zadań z elektrotechniki teoretycznej. Skrypt Pol. Śl., Gliwice 1996.

4. Bolkowski S., Brociek W., Rawa H.: Teoria obwodów elektrycznych. Zadania. Wyd.II, WNT, Warszawa 1996.

5. Hildebrandt A., Sołtysik H., Zieliński A.: Teoria obwodów w zadaniach. WNT, Warszawa 1974.

6. Cichowska Z., Pasko M.: Zadania z elektrotechniki teoretycznej. PWN, Warszawa 1985.

7. Chojcan J., Drygajło A., Karwan L., Kolmer A.: Zbiór zadań z teorii obwodów II. Pol. Śl., Gliwice 1992.

Autor programu: dr hab. inż. Zygmunt Piątek, prof. nadzw. w Pol. Cz.

Częstochowa, 01 października 2005 r.

2

---