Τίτλος Μαθήματος Θεωρία Κυκλωμάτων
Κωδικός Αριθμός Μαθήματος 23Y181
Τύπος του Μαθήματος ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΟ
Επίπεδο του Μαθήματος Προπτυχιακό
Έτος Σπουδών Πρώτο
Εξάμηνο Πρώτο
Πιστωτικές Μονάδες ECTS 3
Όνομα διδάσκοντος ή διδασκόντων Χ. Χρηστίδης
Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος Στόχοι Εκμάθησης
  1. Αναγνώριση των βασικών στοιχείων ενός ηλεκτρικού κυκλώματος: κόμβοι, σύνθετοι βρόχοι, απλοί βρόχοι, κλάδοι, πηγές τάσης και ρεύματος.
  2. Εφαρμογή των νόμων του Kirchhoff σε απλά ηλεκτρικά κυκλώματα και εξαγωγή των βασικών εξισώσεων ενός κυκλώματος.
  3. Εφαρμογή της παθητικής σύμβασης πρόσημου και υπολογισμός της ισχύος που καταναλώνεται από στοιχεία του κυκλώματος.
  4. Εφαρμογή των νόμων του διαιρέτη τάσης και ρεύματος για τον υπολογισμό άγνωστων μεταβλητών σε κυκλώματα με σύνδεση στοιχείων σε σειρά μόνον, παράλληλα μόνον και ανάμεικτα.
  5. Κατανόηση των κανόνων σύνδεσης ηλεκτρικών συσκευών μέτρησης σε ηλεκτρικά κυκλώματα για την μέτρηση τάσης, ρεύματος και ισχύος.
  6. Επίλυση κυκλωμάτων με την μέθοδο ανάλυσης κόμβων και ανάλυσης απλών βρόχων.
  7. Εφαρμογή της αρχή της υπέρθεσης σε γραμμικά κυκλώματα με ανεξάρτητες πηγές.
  8. Εύρεση των ισοδύναμων κυκλωμάτων κατά Thevenin και Norton σε δίκτυα που απαρτίζονται από γραμμικές αντιστάσεις και ανεξάρτητες ή εξαρτώμενες πηγές.
  9. Χρήση ισοδύναμων κυκλωμάτων για τον υπολογισμό της μέγιστης μεταφοράς ισχύος από την πηγή στον φόρτο, τον καθορισμό της τάσης, του ρεύματος και της ισχύος σε μη-γραμμικά φορτία με την τεχνική ανάλυσης καμπύλης-φορτίου και αναλυτικές μεθόδους.
  10. Υπολογισμός των ρευμάτων, των τάσεων και της αποθηκευμένης ενέργειας σε πυκνωτές και πηνία.
  11. Υπολογισμός της μέσης τιμής και της μέσης-τετραγωνικής-ρίζας ενός περιοδικού σήματος.
  12. Μετατροπή χρονικά μεταβαλλόμενων ημιτονοειδών τάσεων και ρευμάτων στο συμβολισμό φασόρων, παράσταση κυκλωμάτων με την χρήση σύνθετων αντιστάσεων και εφαρμογή των μεθόδων ανάλυσης κυκλωμάτων σε ΑC κυκλώματα με φάσορες.
  13. Ανάλυση απλών φίλτρων πρώτης- και δεύτερης-τάξης και προσδιορισμός της απόκρισης συχνότητας.
  14. Κατανόηση της έννοιας της στιγμιαίας και της μέσης ισχύος, υπολογισμός της μέσης ισχύος σε κυκλώματα AC και του συντελεστή ισχύος.
Δεξιότητες Γνώση των βασικών αρχών ανάλυσης ηλεκτρικών κυκλωμάτων.
Προαπαιτήσεις Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα
Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος
  1. Βασικά Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων
    Ιδανικές Πηγές Τάσης και Ρεύματος, Εξαρτώμενες (Ελεγχόμενες) Πηγές, Ανάλυση Δικτύου, Ρεύμα και Νόμος Ρεύματος του Kirchhoff, Τάση και Νόμος Τάσης του Kirchhoff, Γείωση, Ηλεκτρική Ισχύς, Στοιχεία Κυκλώματος και i-v χαρακτηριστικές τους, Αντίσταση και Νόμος του Ohm, Ανοιχτό κύκλωμα και Βραχυκύκλωμα, Αντιστάσεις σε Σειρά και Κανόνας Διαίρεσης Τάσης, Παράλληλες Αντιστάσεις και Κανόνας Διαίρεσης Ρεύματος, Πραγματικές Πηγές Ρεύματος και Τάσης.
  2. Ανάλυση δικτύου αντιστάσεων
    Ανάλυση κόμβων με Πηγές Τάσης, Ανάλυση απλών βρόγχων με Πηγές Ρεύματος, Ανάλυση κόμβων και απλών βρόγχων με Ελεγχόμενες Πηγές, Αρχή της Υπέρθεσης, Δίκτυα μονής-θύρας και Ισοδύναμα Κυκλώματα Thevenin και Norton, Μετασχηματισμοί Πηγών, Μέγιστη μεταφορά Ισχύος, Μη-γραμμικά στοιχεία Κυκλώματος, Γραφική Ανάλυση μη-γραμμικών κυκλωμάτων
  3. Ανάλυση δικτύου AC
    Στοιχεία κυκλώματος αποθήκευσης-ενέργειας, Ιδανικός Πυκνωτής, Αποθήκευση Ενέργειας σε Πυκνωτές, Ιδανικό Πηνίο, Αποθήκευση Ενέργειας σε Πηνία, Χρονο-εξαρτημένες Πηγές Σήματος, Μέσες και RMS τιμές, Επίλυση κυκλωμάτων που περιέχουν στοιχεία αποθήκευσης ενέργειας, Φάσορες σε κυκλώματα με ημιτονοειδή διέγερση, Σύνθετη Αντίσταση, Σύνθετη Αγωγιμότητα, Ισοδύναμα κυκλώματα AC.
  4. Απόκριση Συχνοτήτων και Φίλτρα
    Ημιτονοειδής Συχνότητα Απόκρισης, Απόκριση Γραμμικών Συστημάτων σε περιοδικά σήματα εισόδου, Φίλτρα: Κατω-περατά Φίλτρα, Ανω-περατά Φίλτρα, Ζωνο-περατά Φίλτρα, Συντονισμός και Συντελεστής Ποιότητας., Συντονισμός και Εύρος Ζώνης.
  5. AC Ισχύς
    Ισχύς σε AC κυκλώματα, Στιγμιαία και Μέση Ισχύς, Συμβολισμός AC Ισχύος, Παράγοντας Ισχύος.
Συνιστώμενη Βιβλιογραφία
  1. «Ανάλυση Κυκλωμάτων και Σημάτων, Τόμος 1- Θεωρία και Εφαρμογές της Επιστήμης του Ηλεκτρολόγου Μηχανικού», Συγγραφέας: G. Rizzoni, Εκδόσεις Παπαζήση, ISBN: 960-02-1902-8.
  2. «Μικροηλεκτρονικά Κυκλώματα», Τόμος Α, Συγγραφείς: Adel S. Sedra and Kenneth C. Smith, Εκδόσεις: Παπασωτηρίου, ISBN: 9789608533455.
Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι Παράδοση θεωρητικών μαθημάτων με διαλέξεις και φροντιστήριο με υποδειγματική επίλυση προβλημάτων.
Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης Γραπτές εξετάσεις
Γλώσσα Διδασκαλίας Ελληνικά