Τμήμα Συστημάτων Ενέργειας ♦ Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας • Συγκρότημα Γαιόπολις • Λάρισα • g-energy@uth.gr

twitter 312464 640 linkedin facebook

Γενικά στοιχεία

Τμήμα Συστημάτων Ενέργειας
Τμήμα Συστημάτων Ενέργειας
Προπτυχιακό
ΜΣΕ2320
3ο εξάμηνο
Ηλεκτρικά Κυκλώματα

Αυτοτελείς δραστηριότητες (ώρες/εβδ.)

4
0
0
6

Άλλα γενικά στοιχεία

Υποβάθρου
Ελληνικά
Όχι
https://eclass.uth.gr

Μαθησιακά αποτελέσματα

Μετά το τέλος του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση να γνωρίζουν τα βασικά στοιχεία και νόμους-θεωρήματα ανάλυσης των ηλεκτρικών κυκλωμάτων συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος, να κατανοούν τις έννοιες της μόνιμης και μεταβατικής κατάστασης λειτουργίας και να επιλύουν απλά και σύνθετα προβλήματα ανάλυσης και υπολογισμών και ηλεκτρικά κυκλώματα.

  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Λήψη αποφάσεων
  • Αυτόνομη εργασία
  • Ομαδική εργασία
  • Σχεδιασμός και διαχείριση έργων
  • Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον

Περιεχόμενο μαθήματος

  1. Ηλεκτρικό πεδίο, ηλεκτρικό φορτίο, νόμος του Coulomb, ένταση ηλεκτρικού πεδίου, ηλεκτρικό ρεύμα, διαφορά δυναμικού, μπαταρίες, γεννήτριες, Αντίσταση, αγωγιμότητα, νόμος του Ohm, σύνδεση αντιστάσεων, ισχύς, ενέργεια, βαθμός απόδοσης. Ασκήσεις-Προβλήματα.
  2. Πηγές συνεχούς τάσης, πηγές συνεχούς ρεύματος, νόμος ρευμάτων του Kirchhoff , Νόμος τάσεων του Kirchhoff, διαιρέτης ρεύματος, διαιρέτης τάσης. Ασκήσεις-Προβλήματα.
  • Συστηματικές μέθοδοι ανάλυσης ηλεκτρικών κυκλωμάτων συνεχούς ρεύματος, η μέθοδος των απλών βρόχων, η μέθοδος των κόμβων. Ασκήσεις-Προβλήματα.
  1. Θεωρήματα Thevenin και Norton σε κυκλώματα Συνεχούς Ρεύματος. Ασκήσεις-Προβλήματα.
  2. Θεώρημα της υπέρθεσης, θεώρημα μέγιστης μεταφοράς ισχύος, το θεώρημα του Millman, μετατροπή αστέρα σε τρίγωνο και τριγώνου σε αστέρα. Ασκήσεις-Προβλήματα.
  3. Πυκνωτές, χωρητικότητα, σύνδεση πυκνωτών, ενέργεια που αποθηκεύεται σε ένα πυκνωτή, ηλεκτρομαγνητική επαγωγή, αυτεπαγωγή, πηνίο, ενέργεια που αποθηκεύεται σε ένα πηνίο, σύνδεση πηνίων. Ασκήσεις-Προβλήματα.
  • Εναλλασσόμενα μεγέθη (τάση και ρεύμα), περίοδος, συχνότητα, μέση τιμή, ενεργός τιμή, στρεφόμενα διανύσματα, μετασχηματισμός κυκλωμάτων από το πεδίο του χρόνου στο πεδίο της συχνότητας. Ασκήσεις-Προβλήματα.
  • Σχέση τάσης ρεύματος στοιχείων δύο ακροδεκτών στο πεδίο της συχνότητας, σύνθετη αντίσταση, μετατροπή πηγών, εξαρτημένες πηγές, μέθοδος των απλών βρόχων, μέθοδος των κόμβων. Ασκήσεις-Προβλήματα.
  1. Θεώρημα της υπέρθεσης, θεωρήματα Thevenin και Norton, μετατροπή αστέρα σε τρίγωνο και τριγώνου σε αστέρα. Ασκήσεις-Προβλήματα.
  2. Ισχύς σε κυκλώματα με ημιτονοειδή διέγερση, ισχύς στο πεδίο της συχνότητας, ενεργός και άεργος ισχύς, Τρίγωνο ισχύος, συντελεστής ισχύος, σύγκριση μονοφασικών και τριφασικών κυκλωμάτων, βελτίωση του συντελεστή ισχύος σε μονοφασικά και τριφασικά κυκλώματα. Ασκήσεις-Προβλήματα.
  3. Τριφασικά συστήματα, τριφασική πηγή, τριφασικό φορτίο, συμμετρικό τριφασικό σύστημα Υ‐Υ, συμμετρικό τριφασικό σύστημα Δ‐Δ, ισχύς στα τριφασικά συστήματα, ασύμμετρο τριφασικό σύστημα Υ‐Υ, ασύμμετρο τριφασικό σύστημα Δ‐Δ. Ασκήσεις-Προβλήματα.
  • Μεταβατικά φαινόμενα σε κυκλώματα 1ης τάξης, μη οδηγούμενο κύκλωμα RC, μη οδηγούμενο κύκλωμα RL, βηματική συνάρτηση u(t), οδηγούμενο κύκλωμα RC, οδηγούμενο κύκλωμα RL. Ασκήσεις-Προβλήματα.
  • Μεταβατικά φαινόμενα σε κυκλώματα 2ης τάξης, μη οδηγούμενο κύκλωμα RLC σειράς, μη οδηγούμενο παράλληλο κύκλωμα RLC, βηματική απόκριση οδηγούμενου κυκλώματος RLC σειράς, βηματική απόκριση παράλληλου οδηγούμενου RLC κυκλώματος, απόκριση για άλλες μορφές διέγερσης, γενικά κυκλώματα δεύτερης τάξης. Ασκήσεις-Προβλήματα.

Εργαστηριακό μέρος: Ανάλυση και επαλήθευση θεωρητικού μέρους με Η/Υ (Matlab ή Spice ή άλλο εξειδικευμένο λογισμικό) ή με εργαστηριακό εξοπλισμό.

Διδακtικές και μαθησιακές μέθοδοι

Πρόσωπο με πρόσωπο (διαλέξεις).
  • Χρήση της ηλεκτρονικής πλατφόρμας ασύγχρονης τηλεκπαίδευσης “Open eClass” του πανεπιστημίου (http://eclass.uth.gr).
  • Εν εξελίξει αναβάθμιση στην πλατφόρμα ανοιχτών μαθημάτων του πανεπιστημίου.

Οργάνωση διδασκαλίας (ώρες/εξάμηνο)

52
10
10
78
150

Αξιολόγηση φοιτητών

Τα παρακάτω χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση των φοιτητών (με κατάλληλα βάρη):

  1. Τελική Γραπτή Εξέταση:
    • Επίλυση προβλημάτων.
    • Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.
  2. Γραπτή Εξέταση Προόδου:
    • Επίλυση προβλημάτων.
    • Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.
  3. Εργασία στο Σπίτι:
    • Επίλυση προβλημάτων.
    • Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.

Συνιστώμενη βιβλιογραφία