Κυκλώματα Συνεχούς Ρεύματος
Γενικά
- Κωδικός Μαθήματος: 1105
- Εξάμηνο: 1ο
- Τύπος Μαθήματος: Ειδικής Υποδομής (ΕΥ)
- Είδος Μαθήματος: Υποχρεωτικό (ΥΠ)
- Γνωστική Περιοχή: Ηλεκτρονική (ΗΛ)
- Διδασκαλία Θεωρίας: 4 ώρες/εβδομάδα
- Πιστωτικές μονάδες ECTS: 6
- Γλώσσα διδασκαλίας και Εξετάσεων: Ελληνικά
- Συντονιστής: Μπάμνιος Γεώργιος
- Διδάσκοντες: Μπάμνιος Γεώργιος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Σκοπός του μαθήματος είναι η εξοικείωση των φοιτητών με τα βασικά δομικά στοιχεία των ηλεκτρικών κυκλωμάτων και τις μεθόδους επίλυσης κυκλωμάτων συνεχούς ρεύματος. Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:
- Αναγνωρίζει και περιγράφει τα βασικά στοιχεία ενός ηλεκτρικού κυκλώματος και να τα συνδυάζει στη σχεδίαση απλών ηλεκτρικών κυκλωμάτων.
- Διακρίνει τις διαφορετικές συνδεσμολογίες πηγών και αντιστάσεων και να εξηγεί τη λειτουργία τους.
- Εφαρμόζει τους νόμους του Kirchhoff σε απλά και πιο σύνθετα κυκλώματα και να παράγει τις βασικές εξισώσεις που περιγράφουν τη λειτουργία τους.
- Υπολογίζει τις τάσεις και τα ρεύματα ενός κυκλώματος με τη χρήση συστηματικών μεθόδων επίλυσης καθώς και των θεωρημάτων επαλληλίας, αντικατάστασης και του μετασχηματισμού αντιστάσεων Δ – Υ.
- Δημιουργεί τα ισοδύναμα κυκλώματα κατά Thevenin και Norton και να σχεδιάζει ισοδύναμα κυκλώματα για τον υπολογισμό της μέγιστη μεταφορά ισχύος σε αυτά.
- Να αξιολογεί τα εκάστοτε κυκλώματα προς επίλυση και να συγκρίνει τις διαφορετικές μεθοδολογίες με τις οποίες μπορούν να επιλυθούν.
Γενικές Ικανότητες
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
- Λήψη αποφάσεων.
- Αυτόνομη εργασία.
- Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.
Περιεχόμενο Μαθήματος
• Βασικά στοιχεία ηλεκτρικών κυκλωμάτων.
• Ηλεκτρισμός, ηλεκτρικό φορτίο, νόμος του Coulomb, ηλεκτρικό πεδίο, ένταση πεδίου, δυναμικό.
• Ηλεκτρικό ρεύμα, ένταση ρεύματος, ηλεκτρικό κύκλωμα, τάση. Κανόνες του Kirchhoff.
• Αντιστάτες, νόμος του Ohm, ανεξάρτητες και εξαρτημένες πηγές τάσης και ρεύματος. Πραγματικές πηγές τάσης και ρεύματος και μετασχηματισμός ισοδυναμίας.
• Συνδεσμολογία αντιστάσεων, ανοιχτό κύκλωμα και βραχυκύκλωμα, διαιρέτης τάσης, διαιρέτης ρεύματος, συνδεσμολογία πηγών, θεώρημα Millman.
• Συστηματικές μέθοδοι επίλυσης κυκλωμάτων: μέθοδος βρόχων και μέθοδος κόμβων σε παθητικά και ενεργά κυκλώματα. Ειδικές περιπτώσεις των μεθόδων βρόχων και κόμβων.
• Θεωρήματα γραμμικών κυκλωμάτων: θεώρημα επαλληλίας, θεώρημα αντικατάστασης, μετασχηματισμός αντιστάσεων Δ–Υ.
• Θεωρήματα Thevenin και Norton, θεώρημα μέγιστης μεταφοράς ισχύος, θεώρημα αμοιβαιότητας.
Διδακτικές και Μαθησιακές Μέθοδοι - Αξιολόγηση
Τρόπος Παράδοσης
- Πρόσωπο με πρόσωπο θεωρητική διδασκαλία.
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
- Χρήση λογισμικού παρουσιάσεων διαφανειών (Power point presentations).
- Χρήση moodle.
- Ηλεκτρονική επικοινωνία με τους φοιτητές/τριες.
Οργάνωση Διδασκαλίας
Δραστηριότητα | Φόρτος εργασίας εξαμήνου |
Διαλέξεις | 52 |
Ατομική Μελέτη και ανάλυση βιβλιογραφίας | 128 |
Σύνολο | 180 |
Αξιολόγηση φοιτητών
Γραπτή τελική εξέταση (ΓΕ) που περιλαμβάνει:
- Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.
- Επίλυση ασκήσεων.
Τα κριτήρια αξιολόγησης είναι προσβάσιμα στους φοιτητές από την ηλεκτρονική σελίδα του μαθήματος.
Συνιστώμενη Βιβλιογραφία
Συγγράμματα μέσω του συστήματος "Εύδοξος"
- Α. Alexander C., Sadiku M., “Ηλεκτρικά Κυκλώματα”, Εκδόσεις Α. Τζιόλα & Υιοί Α.Ε., 4η Έκδοση, 2012, ISBN: 978-960-418-262-6, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 18548946.
- Β. Χατζαράκης Γεώργιος Ε., “Ηλεκτρικά Κυκλώματα”, Εκδόσεις Α. Τζιόλα & Υιοί Α.Ε., 3η Έκδοση, 2014, ISBN: 978-960-418-416-3, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 41954924.
- Γ. Hayt William H., Kemmerly Jack E., Durbin Steven, “Ανάλυση ηλεκτρικών κυκλωμάτων”, ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε, 8η Έκδοση, 2014, ISBN: 978-960-418-437-8, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 33094735.
Συμπληρωματική ελληνόγλωσση βιβλιογραφία
- Ν.Ι. Μάργαρης, "Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων", Εκδόσεις Α. Τζιόλα & Υιοί, 2010. ISBN 9789604182022.
Συμπληρωματική ξενόγλωσση βιβλιογραφία
- Α. Thomas L. Floyd, “Electric Circuits Fundamentals”, Pearson, 8th Ed., 2009, ISBN 978-0135072936.
- Β. John O’Malley, “Schaum's Outline of Basic Circuit Analysis”, McGraw-Hill, 2nd Ed., 2011, ISBN: 978-0071756433.