Теорія електричних сигналів та кіл

Мета дисципліни: надбання здобувачам знань з теорії електричних сигналів та кіл, формування у здобувачів узагальненого уявлення про електромагнітні явища, вироблення здатності розуміти суть різних електричних та магнітних процесів, навчання здобувачів робити якісний та кількісний аналіз таких

Завдання дисципліни: 
оволодіти основними законами електричних кіл;
освоїти методи кількісного та якісного аналізу електричних кіл постійного та змінного струму в усталених та перехідних режимах;
оволодіти розкладом детермінованих сигналів в ряд Фур’є для подальшого аналізу електричних схем.
 
 
Основні результати навчання
 
ЗК12 Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях

РН13.Демонструвати знання та розуміння розділів з вищої математики, фізики, хімії при вирішенні практичних завдань професійної сфери

CК8. Здатність проектувати засоби вимірювальної техніки, спираючись на теоретичні засади питань створення вимірювальної інформації в цифровій вимірювальній техніці та на теоретичні основи щодо інформаційних характеристик засобів вимірювальної техніки

РН3.Знати та вміти застосовувати  інформаційні технології для вирішення задач в сфері метрології та информаційно-вимірювальної техніки.
РН20. Знати принципи роботи, конструкції, основи математичного та комп’ютерного моделювання,основні і характеристики, особливості застосування ЗВТ.
РН25. Знати основні методи вимірювання  фізичних величин.
РН27. Знати фізичні явища, що використовуються при побудові вимірювальних перетворювачів 
РН29. Знати основні положення та вимоги до конструкторської документації, керівних і нормативних документів, які регламентують метрологічну діяльність, те інформаційні термінологію й основні поняття метрології та її методології.
РН36.  Знати основні положення стандартних методів розрахунку та конструювання деталей, вузлів, механізмів та конструкцій перетворювачів фізичних величин.
РН39. Вміти використовувати принципи і методи відтворення еталонних величин при побудові еталонних засобів вимірювальної техніки (стандартних зразків, еталонних перетворювачів,еталонних засобів вимірювання).
РН40. Вміти пояснити та описати принципи побудови обчислювальних підсистем і модулів, що використовуються при вирішенні вимірювальних задач.

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять

Л – лекційні заняття; 
ПЗ – практичні заняття; 
ЛЗ – лабораторні заняття;
СРЗ – самостійна робота здобувача вищої освіти; 
МКР – модульна контрольна робота.
 
 
Тематика та види навчальних занять
 
1 тиждень.
Лекція. 1. Визначення детермінованого сигналу та його подання у вигляді ряду Фур’є. СРЗ.
ЛЗ1. Дослідження впливу характеру елементів кола на форму струму при несинусоїдальній напрузі джерела

2 тиждень.
Лекція. 2. Розрахункові величини несинусоїдних сигналів. Значення, що показуються вимірювальними приладами різних систем в колах несинусоїдального струму .
СРЗ.
ПЗ 1. Розрахунок кіл несинусоїдного струму. 

3 тиждень.
Лекція. 3. Розрахунок кіл із негармонійними джерелами.
СРЗ.
ЛЗ2. Дослідження впливу характеру елементів кола на форму струму при несинусоїдальній напрузі джерела
  
4 тиждень.
Лекція. 4. Нелінійні кола – основні визначення 
ПЗ2. Розрахунок кіл несинусоїдного струму.
СРЗ.
 

5 тиждень.
Лекція. 5 Загальна характеристика методів розрахунку нелінійних кіл. 
СРЗ.
ЛЗ3. Нелінійні кола постійного струму

6 тиждень.
Лекція. 6. Методи розрахунку нелінійних кіл 
СРЗ.К
ПЗ 3. Розрахунок нелінійних кіл постійного струму.
СРЗ.
 
7 тиждень.
Лекція. 7. Поняття усталеного та перехідного режиму. Комутація та закони комутації. 
СРЗ.
ЛЗ4. Нелінійні кола постійного струму

8 тиждень.
Лекція. 8. Види початкових умов та їх визначення. Приклади розрахунку початкових умов.  Загальна ідея розрахунку перехідних процесів.
ПЗ 4. Розрахунок початкових умов  у лінійних колах при виникненні перехідних процесів та складання характеристичних рівнянь.
СРЗ. МКР1.
 
9 тиждень.
Лекція. 9. Класичний метод аналізу перехідних процесів.
СРЗ.
ЛЗ5. Дослідження перехідних процесів в колах з одним реактивним елементом

10 тиждень.
Лекція. 10. Складання характеристичного рівняння. виду коренів характеристичного рівняння на вид перехідного процесу.
СРЗ. К. 
ПЗ 5. Розрахунок перехідних процесів у лінійних колах першого порядку класичним методом.
СРЗ. 
 
11 тиждень.
Лекція. 11. Алгоритм розрахунку перехідних процесів.
СРЗ.
ЛЗ6. Дослідження перехідних процесів в колах з одним реактивним елементом 

12 тиждень.
Лекція. 12. Операторній метод розрахунку перехідних процесів. 
СРЗ. К. 
ПЗ 6. Розрахунок перехідних процесів операторним методом.
СРЗ. К. 
 
13 тиждень.
Лекція. 13. Алгоритм розрахунку операторним методом. 
СРЗ. 
ЛЗ7. Дослідження перехідних процесів у колах другого порядку
 
14тиждень.
Лекція. 14. Особливості імпульсних перехідних процесів. 
СРЗ. К. 
ПЗ 7. Розрахунок перехідних процесів за допомогою інтеграла Дюамеля .
СРЗ. 
 
15тиждень.
Лекція. 15. Розрахунок імпульсних перехідних процесів за допомогою Інтегралу Дюамеля. СРЗ. МКР2.
ЛЗ8. Дослідження перехідних процесів у колах другого порядку
 
 
Самостійна робота
 
Самостійна робота складає 75 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
самостійне опрацювання теоретичного матеріалу – 15 годин;
підготовка до практичних занять – 14 годин;
підготовка до лабораторних занять – 16 годин;
підготовка до екзамену – 30 годин.
 
 
Процедура оцінювання
 
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. 
Здобувачі протягом семестру готуються до практичних занять, виконують лабораторні роботи та дві модульні контрольні роботи. Кожний модуль оцінюється у 50 балів:
 
Семестровий модуль № 1
Оцінка за виконання практичних завдань – 5 балів. Оцінка за виконання лабораторних завдань – 20 балів. Термін надання виконаних робіт – до  8 тижня.
МКР1 – 25 балів (8 тиждень). 
Перескладання можливе протягом 9 – 14 тижнів за розкладом консультацій.
 
Семестровий модуль № 2
Оцінка за виконання практичних завдань – 5 балів. Оцінка за виконання лабораторних завдань – 20 балів. Термін надання виконаних робіт – до 15 тижня.
МКР2 – 25 балів (15 тиждень). 
Підсумковим контролем з дисципліни є іспит. Завдання підсумкового контролю містять теоретичну частину (два теоретичних питання) та практичну частину, яка складається однієї задачі. Вірна відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється у 30 балів, вірне розв’язання задачі – у 40 балів.  День і час іспиту перескладання встановлює деканат.
 
Семестровий модуль № 1
ПЗ1. Оцінка за написання самостійної роботи на тему «Розрахунок кіл несинусоїдного струму» – max 1 бал;
ПЗ2. Оцінка за написання самостійної роботи на тему «Розрахунок кіл несинусоїдного струму» – max 1 бал;
ПЗ3. Оцінка за написання самостійної роботи на тему «Розрахунок нелінійних кіл постійного струму» – max 2 бала;
ПЗ4. Оцінка за написання самостійної роботи на тему «Розрахунок початкових умов » – max 1 бал;
ЛЗ1. ЛЗ2 Оцінка за виконання та захист лабораторної роботи «Дослідження впливу характеру елементів кола на форму струму при несинусоїдальній напрузі джерела» - max 10 балів;
ЛЗ3. ЛЗ4 Оцінка за виконання та захист лабораторної роботи «Нелінійні кола постійного струму» - max 10 балів;
МКР1 - max 25 балів.

Семестровий модуль № 2

ПЗ5. Оцінка за написання самостійної роботи на тему «Розрахунок перехідних процесів у лінійних колах першого порядку» – max 1 бал;
ПЗ6. Оцінка за написання самостійної роботи на тему «Розрахунок перехідних процесів операторним методом» – max 2 бала;
ПЗ7. Оцінка за написання самостійної роботи на тему «Розрахунок перехідних процесів за допомогою інтеграла Дюамеля » – max 2 бала;
ЛЗ1. ЛЗ2 Оцінка за виконання та захист лабораторної роботи «Дослідження перехідних процесів в колах з одним реактивним елементом» - max 10 балів;
ЛЗ3. ЛЗ4 Оцінка за виконання та захист лабораторної роботи «Дослідження перехідних процесів у колах другого порядку» - max 10 балів;
МКР1 - max 25 балів.
 

Умови допуску до підсумкового контролю

Залік отримують здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни не менш, ніж на 60 %.

Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 
Виконаний не свій варіант завдання здобувачем не оцінюється.
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
Відсутність здобувача на іспиті відповідає оцінці «0».
Складання/перескладання іспиту – за встановленим деканатом розкладом.
Під час практичних занять, заліку, здійснювати телефонні дзвінки забороняється.
Заборонено використання будь-яких підручників, посібників, шпаргалок під час проходження модульних контролів та заліку з дисципліни.