Μετρήσεις και Κυκλώματα Εναλλασσόμενου Ρεύματος

Γενικά

  • Κωδικός Μαθήματος: 1202
  • Εξάμηνο: 2ο
  • Τύπος Μαθήματος: Ειδικής Υποδομής (ΕΥ)
  • Είδος Μαθήματος: Υποχρεωτικό (ΥΠ)
  • Γνωστική Περιοχή: Ηλεκτρονική (ΗΛ)
  • Διδασκαλία Θεωρίας: 4 ώρες/εβδομάδα
  • Διδασκαλία Εργαστηρίου: 2 ώρες/εβδομάδα
  • Πιστωτικές μονάδες ECTS: 6
  • Γλώσσα διδασκαλίας και Εξετάσεων: Ελληνικά
  • Το μάθημα προσφέρεται σε φοιτητές Erasmus
  • Προτεινόμενα προαπαιτούμενα μαθήματα: (1105) Κυκλώματα Συνεχούς Ρεύματος

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Σκοπός του μαθήματος είναι ο φοιτητής αρχικά να γνωρίσει τη θεωρία των μετρήσεων και στη συνέχεια να κατανοεί και να αναλύει με διάφορες μεθοδολογίες τα ηλεκτρικά κυκλώματα με ημιτονοειδή διέγερση στη μόνιμη κατάσταση ισορροπίας. Ακόμη, να αξιολογεί και να αναλύει τα τριφασικά κυκλώματα, τα μαγνητικά κυκλώματα, τη μέθοδο Fourier και να αναγνωρίζει τη μεταβατική περίοδο λειτουργίας των κυκλωμάτων. Στο πλαίσιο του εργαστηρίου, ο φοιτητής θα αποκτήσει ευχέρεια στο χειρισμό των βασικών οργάνων μέτρησης ηλεκτρικών μεγεθών, θα εξοικειωθεί με τα ηλεκτρικά εξαρτήματα και θα αποκτήσει δεξιότητες στην υλοποίηση ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Ειδικότεροι στόχοι του μαθήματος είναι ο φοιτητής να μπορεί:

  • Να κατανοεί τη διαδικασία των μετρήσεων.
  • Να αναγνωρίζει και να ερμηνεύει τα χαρακτηριστικά της ημιτονοειδούς τάσης, της μιγαδικής σύνθετης αντίστασης και των στρεφόμενων διανυσμάτων.
  • Να επιλύει κυκλώματα με ημιτονοειδή διέγερση, χρησιμοποιώντας διάφορες μεθοδολογίες.
  • Να αναγνωρίζει και να ερμηνεύει τα πλεονεκτήματα του τριφασικού συστήματος και να επιλύει μαθηματικά προβλήματα σε τριφασικά κυκλώματα όλων των κατηγοριών.
  • Να περιγράφει και να εξηγεί τη λειτουργία και τη δομή του μετασχηματιστή.
  • Να αναγνωρίζει τη μεταβατική περίοδο λειτουργίας των ηλεκτρικών κυκλωμάτων και να επιλύει σχετικά μαθηματικά προβλήματα.
  • Να αναλύει και να σχεδιάζει βασικές ηλεκτρικές εγκαταστάσεις.
Γενικές Ικανότητες
  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
  • Λήψη αποφάσεων.
  • Αυτόνομη εργασία.
  • Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής.
  • Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

Περιεχόμενο Μαθήματος

● Θεωρία των μετρήσεων και σφάλματα.
● Όργανα μέτρησης ηλεκτρικών μεγεθών.
● Μιγαδική σύνθετη αντίσταση και παράσταση με στρεφόμενα διανύσματα.
● Κυκλώματα ac.
● Ενεργός, άεργος και φαινόμενη ισχύς. Διόρθωση του συντελεστή ισχύος.
● Συντονισμός κυκλωμάτων.
● Το τριφασικό σύστημα.
● Συμμετρικά και μη συμμετρικά φορτία σε σύνδεση αστέρα και τριγώνου.
● Ορισμός της ισχύος στα τριφασικά συστήματα.
● Η μέθοδος Fourier στην ανάλυση των κυκλωμάτων.
● Μεταβατικά φαινόμενα σε κυκλώματα RL, RC και RLC.
● Αμοιβαία επαγωγή και ο μετασχηματιστής.
● Ηλεκτρικές εγκαταστάσεις (είδη αγωγών και καλωδίων, φόρτιση καλωδίων, διατάξεις προστασίας, ηλεκτρικοί πίνακες, ηλεκτρονόμοι).

Διδακτικές και Μαθησιακές Μέθοδοι - Αξιολόγηση

Τρόπος Παράδοσης
  • Πρόσωπο με πρόσωπο θεωρητική διδασκαλία.
  • Εργαστηριακή εκπαίδευση σε μικρές ομάδες φοιτητών.
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
  • Χρήση λογισμικού παρουσιάσεων διαφανειών (Power point presentations).
  • Χρήση της ηλεκτρονικής πλατφόρμας μάθησης (moodle).
  • Επικοινωνία με τους φοιτητές/τριες μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.
Οργάνωση Διδασκαλίας
Δραστηριότητα Φόρτος εργασίας εξαμήνου
Διαλέξεις52
Εργαστηριακές ασκήσεις26
Εβδομαδιαία εκπόνηση εργαστηριακών εργασιών26
Ατομική μελέτη και ανάλυση βιβλιογραφίας76
Σύνολο 180
Αξιολόγηση φοιτητών

Ι. Γραπτή τελική εξέταση (ΤΕ), η οποία έχει τη μορφή επίλυσης προβλημάτων με διακριτή δυσκολία και ελεύθερη χρήση οποιουδήποτε βοηθήματος.

ΙΙ. Αξιολόγηση παραδοτέων εργαστηριακών ασκήσεων (ΕΡ).

Ο βαθμός του μαθήματος προκύπτει από τον τύπο ΤΕ*0,6+ΕΡ*0,4 και πρέπει να είναι τουλάχιστον πέντε (5,0).

Ο βαθμός σε καθεμιά από τις δύο μεθόδους αξιολόγησης πρέπει να είναι τουλάχιστον τέσσερα (4).

Τα κριτήρια αξιολόγησης γνωστοποιούνται στους φοιτητές από την ηλεκτρονική σελίδα του μαθήματος, αλλά και κατά τη διάρκεια των διαλέξεων.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

Συγγράμματα μέσω του συστήματος "Εύδοξος"
  1. Ιορδάνης Κιοσκερίδης, “Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και εφαρμογές των Ηλεκτρονικών Ισχύος”, ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε, 2η έκδοση 2019, ISBN: 978-960-418-852-9, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 86055394
  2. Π. Φράγκος, Α. Μαλάμου, “Ηλεκτρικά Κυκλώματα”, Εκδότης ΤΣΟΤΡΑΣ ΑΝ ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ, 2η έκδοση 2017, ISBN: 978-618-5066-90-1, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 68385815
Συμπληρωματική ελληνόγλωσση βιβλιογραφία
  1. Μάργαρης Νίκος Ι, “Ανάλυση ηλεκτρικών κυκλωμάτων”, ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε., 1η έκδοση 2010, ISBN: 978-960-418-202-2
  2. Λουτρίδης Σπυρίδων, “Ηλεκτρικά Κυκλώματα”, ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε., 1η έκδοση 2018, ISBN: 978-960-418-585-6
Συμπληρωματική ξενόγλωσση βιβλιογραφία
  1. M. Nahvi, J. Edminister, “Electric Circuits sixth edition”, Schaum’s Outline Series, McGraw-Hill, 2014, ISBN: 9780071830454.
  2. J.W. Nilsson, S. Riedel, “Electric Circuits”, Pearson, 9th edition 2011, ISBN: 9780136114994.
  3. R.C. Dorf, J.A. Svoboda, “Introduction to Electric Circuits”, Wiley, 8th edition 2010, ISBN: 978-0470521571.
Συναφή επιστημονικά περιοδικά
  1. IEEE Transactions on Circuit Theory.
  2. IEEE Transactions on Circuits and Systems.