S Y L A B U S P R Z E D M I O T U
NAZWA PRZEDMIOTU: OBWODY I SYGNAŁY 1, 2
THE ELECTRIC CIRCUITS 1, 2
Kod przedmiotu: WELEXCSI-OiS
Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO): Wydział Elektroniki
(prowadząca kierunek studiów)
Kierunek studiów: Elektronika i Telekomunikacja
Specjalność: wszystkie
Poziom studiów: studia pierwszego stopnia
Forma studiów: studia stacjonarne
Język prowadzenia: polski
Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego: 2012/2013
1. REALIZACJA PRZEDMIOTU
Osoba(-y) prowadząca(-e) zajęcia (koordynatorzy): dr hab. inż. Michał PAWŁOWSKI - prof. WAT,
dr hab. inż. Jacek STARZYŃSKI - prof. WAT,
dr inż. Krzysztof KWIATOS,
dr inż. Marek KUCHTA,
dr inż. Zbigniew SOKOŁOWSKI,
dr inż. Marek SZULIM
PJO/instytut/katedra/zakład: WEL / ISE / Zakład Obwodów i Sygnałów Elektrycznych
2. ROZLICZENIE GODZINOWE
semestr |
forma zajęć, liczba godzin/rygor |
punkty |
|||||
|
razem |
wykłady |
ćwiczenia |
laboratoria |
projekt |
seminarium |
|
I |
44 |
22/x |
22/+ |
|
|
|
3 |
II |
46 |
14/x |
16/+ |
16/+ |
|
|
3 |
razem |
90 |
36 |
38 |
16 |
|
|
6 |
Rozliczenie liczby godzin:
wykład 36 godz.
praca własna studentów nad opanowaniem wiedzy z wykładu 20 godz.
ćwiczenia audytoryjne 38 godz.
przygotowanie do ćwiczeń audytoryjnych 32 godz.
ćwiczenia laboratoryjne 16 godz.
przygotowanie do laboratoriów i opracowanie sprawozdań 20 godz.
konsultacje 12 godz.
egzamin/zaliczenie 6 godz.
Razem: 180 godz. 6 ECTS
3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI
Matematyka Wymagania wstępne: rachunek macierzowy, różniczkowy i całkowy, działania na liczbach zespolonych.
Fizyka Wymagania wstępne: podstawowe wielkości elektryczne.
4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Symbol |
Efekty kształcenia |
odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku |
OiS_W01 |
zna podstawowe metody opisu i analizy sygnałów zdeterminowanych |
K_W12 |
OiS_W02 |
zna fundamentalne prawa, pojęcia oraz definicje dla modeli obwodowych klasy SLS i SNS |
K_W12 |
OiS_W03 |
zna wybrane metody analizy obwodów w stanach ustalonych i nieustalonych |
K_W12 |
OiS_U01 |
potrafi zastosować wybrane metody analizy obwodów do rozwiązywania i modelowania obwodów elektrycznych |
K_U08 |
OiS_U02 |
potrafi dokonać analizy czasowej i częstotliwościowej podstawowych obwodów elektrycznych |
K_U12 |
OiS_K01 |
umie współpracować w zespole i ma świadomość wynikającej z tego odpowiedzialności. |
K_K04 |
5. METODY DYDAKTYCZNE
wykład
ćwiczenia audytoryjne
ćwiczenia laboratoryjne
6. TREŚCI PROGRAMOWE
SEMESTR I
lp |
temat/tematyka zajęć |
liczba godzin |
||||
|
|
wykł. |
ćwicz. |
lab. |
proj. |
semin. |
Pojęcia podstawowe elektrotechniki. Sygnały elektryczne i ich klasyfikacja Pojęcia podstawowe: ładunek elektryczny, prąd i napięcie elektryczne, energia elektryczna i moc. Sygnały elektryczne zdeterminowane - klasyfikacja, parametry charakteryzujące sygnały okresowe. |
1 |
|
|
|
|
|
Układy elektryczne oraz zasady ich modelowania sieciowego i zaciskowego Układ elektryczny jako obiekt rzeczywisty, parametry pierwotne. Obwód elektryczny, klasa modeli SLS, wymuszenie i odpowiedź, zasada superpozycji, elementy idealne i ich charakterystyki, wielkości zaciskowe, struktura modeli zaciskowych. |
1 |
|
|
|
|
|
Podstawowe prawa i twierdzenia Teorii Obwodów Sieć elektryczna i jej elementy (węzeł, gałąź, oczko), prawo Ohma, prawa Kirchhoffa, zasada Telegana, łączenie szeregowe i równoległe elementów idealnych, równoważność obwodów. |
1 |
2 |
|
|
|
|
Obwody liniowe prądu stałego Zastosowanie prawa Ohma i praw Kirchhoffa, źródła rzeczywiste, twierdzenie Thevenina, twierdzenie Nortona. Moc prądu stałego i bilans mocy, dopasowanie obciążenia do źródła i sprawność źródła. |
2 |
2 |
4* |
|
|
|
Obwody nieliniowe prądu stałego Przykłady charakterystyk elementów nieliniowych, parametry statyczne i dynamiczne. Metody analizy obwodów nieliniowych: charakterystyki łącznej, przecięcia charakterystyk. |
2 |
|
|
|
|
|
Obwody liniowe prądu sinusoidalnego Sygnał wykładniczy i sygnał sinusoidalny, zastosowanie metody liczb zespolonych (symbolicznej). Model sygnału i obwodu dla prądu sinusoidalnego, zależności symboliczne napięć i prądów dla elementów R, L, C. Podstawowe prawa obwodów w postaci zespolonej. Analiza dwójników zawierających elementy R, L, C. Wykresy wskazowe. |
4 |
4 |
4* |
|
|
|
Rezonans w obwodach elektrycznych Zjawisko rezonansu i warunki jego powstawania. Rezonans napięć, rezonans prądów. Charakterystyki częstotliwościowe i krzywe rezonansowe obwodów rezonansowych. |
2 |
2 |
|
|
|
|
Moc w obwodzie prądu sinusoidalnego Moc chwilowa, czynna, bierna, pozorna. Zespolona moc pozorna, trójkąt mocy. Dopasowanie obciążenia do źródła. |
1 |
2 |
|
|
|
|
Metody sieciowe (algorytmiczne) analizy obwodów liniowych Wiadomości wstępne: metoda klasyczna, elementy teorii grafów. Metoda prądów oczkowych (oczkowa). Metoda napięć węzłowych (węzłowa). |
3 |
4 |
|
|
|
|
Metody niealgorytmiczne analizy obwodów liniowych Metoda transfiguracji (upraszczania), metoda superpozycji, metoda zastępczego generatora. |
3 |
4 |
|
|
|
|
Czwórniki - klasyfikacja, równania Wielobiegunnik a wielowrotnik i czwórnik, graniczne stany pracy czwórnika. Klasyfikacja czwórników. Równania i schematy zastępcze czwórnika. |
2 |
2 |
|
|
|
|
Razem w semestrze I |
22 |
22 |
0+8* |
|
|
|
UWAGA: * Zajęcia realizowane w semestrze II
SEMESTR II
lp |
temat/tematyka zajęć |
liczba godzin |
||||
|
|
wykł. |
ćwicz. |
lab. |
proj. |
semin. |
Czwórniki - parametry robocze i falowe Impedancja wejściowa pierwotna i wtórna, wzmocnienie oraz wzmocnienie skuteczne napięciowe i prądowe. Impedancje falowe, tamowność falowa (współczynnik tłumienia i przesunięcia falowego). |
2 |
2 |
|
|
|
|
Analiza częstotliwościowa układów SLS Pojecie immitancji i transmitancji. Charakterystyki częstotliwościowe układów SLS. Parametry częstotliwościowe układów, charakterystyki asymptotyczne. |
2 |
2 |
4 |
|
|
|
Obwody liniowe pobudzone sygnałem odkształconym Rozwinięcie funkcji okresowej w szereg Fouriera. Postacie szeregu Fouriera. Określenie i własności widma sygnału, moc i widmo mocy sygnału. Analiza obwodów przy wymuszeniach okresowych niesinusoidalnych. |
2 |
4 |
|
|
|
|
Stany nieustalone w obwodach SLS Pojęcia podstawowe, prawa komutacji, warunki początkowe. Metoda klasyczna analizy stanów nieustalonych. Metoda operatorowa: przekształcenia Laplace'a (transformaty sygnałów przyczynowych), podstawowe twierdzenia rachunku operatorowego, schematy zastępcze i podstawowe prawa obwodów w rachunku operatorowym, metody wyznaczania oryginału funkcji operatorowej. Analiza stanów nieustalonych w obwodach liniowych I i II rzędu. |
4 |
4 |
4 |
|
|
|
Charakterystyki czasowe układów SLS Splot funkcji - własności, podstawowe twierdzenia. Operatorowe funkcje układu. Charakterystyka impulsowa, charakterystyka skokowa (przejściowa), wyznaczanie charakterystyk. Parametry charakterystyk czasowych, związki między charakterystykami czasowymi i częstotliwościowymi. |
2 |
2 |
|
|
|
|
Stabilność Schematy blokowe. Kryterium stabilności Routha i Hurwitza. Stabilność układów ze sprzężeniem zwrotnym, kryterium Nyquista. |
2 |
2 |
|
|
|
|
Razem w semestrze II |
14 |
16 |
16 |
|
|
|
7. LITERATURA
podstawowa:
J. Osiowski, J. Szabatin, Podstawy teorii obwodów, Tom I, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1992
J. Osiowski, J. Szabatin, Podstawy teorii obwodów, Tom II, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1993
J. Osiowski, J. Szabatin, Podstawy teorii obwodów, Tom III, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1995
C. Kępski, A. Sosnowski, Teoria obwodów i sygnałów elektrycznych - ćwiczenia rachunkowe, część 1, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa 1989
C. Kępski i inni, Teoria obwodów i sygnałów elektrycznych - ćwiczenia rachunkowe, część 2, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa 1986
C. Kępski, H. Moroz, I. Persak, Teoria obwodów i sygnałów elektrycznych - ćwiczenia rachunkowe, część 3, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa 1989
Praca zbiorowa pod red. L. Iwanejko, Laboratorium obwodów i sygnałów elektrycznych, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa 2005
uzupełniająca:
J. Osiowski, Zarys rachunku operatorowego - teoria i zastosowania w elektrotechnice, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1981
M. Krakowski, Elektrotechnika teoretyczna, tom I. Obwody liniowe i nieliniowe, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1983
J. Barzykowski, G. Nitecki, Podstawy teorii obwodów elektrycznych, tom 1, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa 1995
J. Barzykowski, G. Nitecki, Podstawy teorii obwodów elektrycznych, tom 2, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa 1996
S. Osowski i inni, Teoria obwodów elektrycznych, Wojskowa Akademia Techniczna - BEL Studio, Warszawa 1999
B.P. Lathi, Teoria sygnałów i układów telekomunikacyjnych, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1970
8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Przedmiot zaliczany jest na podstawie egzaminu.
Egzamin przeprowadzany jest w formie pisemnej - obejmuje zestaw pytań i zadań. Każde pytanie i zadanie posiada odpowiednią liczbę punktów (zależną od stopnia trudności). Warunkiem zdania egzaminu jest otrzymanie co najmniej 51% punktów możliwych do uzyskania z całego zestawu pytań i zadań. Zasady punktacji i kryteria oceny, podaje osoba prowadząca egzamin przed jego rozpoczęciem.
Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie wszystkich rygorów obowiązujących w danym semestrze (I sem. - ćwiczeń rachunkowych, II sem. ćwiczeń rachunkowych i ćwiczeń laboratoryjnych).
Warunkiem zaliczenia ćwiczeń rachunkowych jest uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich prac kontrolnych (kolokwiów) oraz uzyskanie średniej z odpowiedzi w czasie zajęć nie mniej niż 3,0.
Warunki zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych regulują „Zasady odbywania i zaliczania ćwiczeń laboratoryjnych w Pracowni Obwodów i Sygnałów Elektrycznych” - przedstawiane przed rozpoczęciem zajęć laboratoryjnych.
1
5
Autorzy sylabusa
dr inż. Krzysztof KWIATOS
dr inż. Marek SZULIM
"Z A T W I E R D Z A M"
Dziekan Wydziału Elektroniki
prof. dr hab. inż. Marian WNUK
Warszawa, dnia ..........................
Kierownik
Zakładu Obwodów i Sygnałów Elektrycznych
dr inż. Zbigniew WATRAL
Wyszukiwarka