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
  • Το μάθημα προσφέρεται σε φοιτητές Erasmus
  • 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
Διαλέξεις52
Ατομική Μελέτη και ανάλυση βιβλιογραφίας128
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"
  1. 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.
  2. 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.
  3. 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
  1. Ν.Ι. Μάργαρης, "Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων", Εκδόσεις Α. Τζιόλα & Υιοί, 2010. ISBN 9789604182022.
Συμπληρωματική ξενόγλωσση βιβλιογραφία
  1. Α. Thomas L. Floyd, “Electric Circuits Fundamentals”, Pearson, 8th Ed., 2009, ISBN 978-0135072936.
  2. Β. John O’Malley, “Schaum's Outline of Basic Circuit Analysis”, McGraw-Hill, 2nd Ed., 2011, ISBN: 978-0071756433.