Обов'язкова дисципліна
Навчальна дисципліна професійної підготовки
Основи теорії кіл 1
Обсяг освітнього компонента:
• у кредитах ЄКТС — 4.5; • у навчальних годинах — 135.
Розподіл навчальних годин (аудиторні заняття / самостійна робота):
• очна форма — 60 / 75.
Кількість аудиторних занять за видами (лекції / практичні заняття / лабораторні заняття):
• очна форма — 15 / 0 / 15.
Семестровий контроль:
Екзамен.
Освітню компоненту забезпечує:
Анотація:
Мета вивчення дисципліни: вивчення фізичних принципів та законів роботи електричних кіл. Набуття сучасних навичок методів розрахунку та синтезу електричних кіл.
Практичне значення та використання отриманих знань: Розуміння змісту та фізичних законів функціонування електричних кіл, мати практичні навички розрахунку електричних кіл, використання вимірювальної та обчислювальної техніки для аналізу, синтезу та розрахунку електричних кіл та електричних схем.
Тематика та види навчальних занять
Лекція 1. «Вступ. Визначення поняття електричного струму, напруги, потужності, електричного кола. Елементи та моделі електричного кола та його моделі. Визначення поняття електричного опору, індуктивності та ємності.»
Лекція 2. «Заміщення фізичних пристроїв ідеалізованими елементами електричного кола. Взаємна індуктивність М. Джерела е.д.с. Джерела струму. Топологія електричної схеми. Вузол, гілка та граф електричної схеми. Перший та другий закони Кірхгофа».
Лекція 3. «Принцип еквівалентності. Послідовне з’єднання елементів електричного кола. Паралельне з’єднання елементів електричного кола».
Лекція 4. «Принцип накладення електричних кіл, Теорема заміщення. Теорема про активний двополюсник. Теорема про активне джерело струму. Теорема Теленджера. Баланс потужності».
Лекція 5. «Перетворення резистивних електричних кіл. Метод накладення. Метод контурних струмів».
Лекція 6. «Теорема обратимости. Умова передачі максимальної потужності від джерела до приймача (навантаження). Гармонійне коливання. Основні поняття та визначення (Амплітуди, частоти, фази)».
Лекція 7. Гармонійне коливання. Основні поняття та визначення (Потужність. Середне значення потужності. Діюче значення потужності)». Простий електромагнітний генератор. Середнє та діюче значення напруги та струму. Представлення гармонійних коливань функціями часу.
Лекція 8. «Представлення гармонійних коливань комплексними функціями. Гармонійні коливання у резистивному колі. Гармонійні коливання в індуктивному колі. Гармонійні коливання в ємнісному колі».
Лекція 9. «Гармонійні коливання при послідовному з’єднанні R, L, C. Символьний метод розрахунку розгалужених електричних кіл (резистивного, індуктивного та ємнісного елементів. Закони Ома та Кірхгофа на змінному струмі)".
Лекція 10. «Символьний метод розрахунку розгалужених електричних кіл. (Комплексний опір. Комплексна провідність). Баланс потужності для кіл з гармонійним струмом. Комплексні передатні функції. АЧХ та ФЧХ лінійного електричного кола».
Лекція 11. «Послідовний коливальний контур (Визначення резонансу, вимоги резонансу, резонансна частота. Реактивний опір контуру, добротність та загасання. Енергія контуру, напруга на елементах)».
Лекція 12. Послідовний коливальний контур (частотна залежність опору контуру, струму та напруги. АЧХ та ФЧХ послідовного коливального контуру. Види раз налаштування послідовного контуру. Визначення смуги пропускання кіл та пристроїв.
Лекція 13. «Паралельний коливальний контур. (Умова резонансу. Резонансна частота. Струм гілках кола при резонансі. Еквівалентний опір паралельного контуру. Паралельний контур без втрат. Паралельний коливальний контур з малими втратами. Еквівалентний опір паралельного контуру. Комплексні токи у гілках. Байдужий резонанс».
Лекція 14. «Паралельний коливальний контур (Комплексний еквівалентний опір з малими втратами. (комплексний еквівалентний опір, нормовані частотні характеристики. Залежність передатної функції по току. ФЧХ та ФЧХ)».
Лекція 15. Частотні характеристики зв’язаних контурів (Види зв’язку. Коефіцієнт зв’язку). Частотні характеристики зв’язаних коливальних контурів. (Види резонансів).
Лабораторні роботи
Лабораторне заняття 1. «Техніка безпеки при використанні електричних кіл (інструктаж). Вивчення методів графічного представлення електричних кіл».
Мета заняття: ознайомлення з технікою безпеки. Вивчення способів представлення електричних схем принципових.
Лабораторне заняття 2. «Вивчення розрахунку електричних кіл на постійному струмі за допомогою законів Ома та Кірхгофа».
Мета заняття: вивчення методів розрахунку кіл постійного струму.
Лабораторне заняття 3. «Вивчення методів розрахунку електричних кіл при паралельному та послідовному з’єднанні елементів на постійному струмі».
Мета заняття: вивчення методів розрахунку кіл постійного струму.
Лабораторне заняття 4. «Вивчення методів розрахунку електричних кіл з використання методу накладення».
Мета заняття: вивчення методів розрахунку кіл постійного струму.
Лабораторне завдання 5. «Вивчення методів розрахунку електричних кіл з використання методу контурних струмів (розрахунки)».
Мета заняття: вивчення методів розрахунку кіл постійного струму.
Лабораторне завдання 6. «Вивчення методів розрахунку електричних кіл з використання методу контурних струмів (моделювання та проведення вимірювань на стенді)».
Мета заняття: вивчення методів розрахунку кіл постійного струму.
Лабораторне завдання 7. «Вивчення методів розрахунку електричних кіл з використання методу вузлових потенціалів».
Мета заняття: вивчення методів розрахунку кіл постійного струму.
Лабораторне завдання 8. «Вивчення методів розрахунку електричних кіл з використання методу вузлових потенціалів (моделювання та проведення вимірювань на стенді).
Мета заняття: вивчення методів розрахунку кіл постійного струму.
Лабораторне завдання 9. Вивчення методів розрахунку електричних кіл на змінному струмі (розрахунки та моделювання).
Мета заняття: вивчення методів розрахунку кіл змінного струму.
Лабораторне завдання 10. Вивчення методів розрахунку електричних кіл на змінному струмі (вимірювання отриманих розрахунків та моделювання результатів на стенді).
Мета заняття: вивчення методів розрахунку кіл змінного струму.
Лабораторне завдання 11. «Вивчення методів розрахунку послідовного коливального контуру».
Мета заняття: вивчення методів розрахунку послідовного контуру.
Лабораторне завдання 12. «Вивчення методів розрахунку та характеристик послідовного коливального контуру».
Мета заняття: вивчення методів розрахунку послідовного контуру.
Лабораторне завдання 13. «Вивчення методів розрахунку та характеристик паралельного коливального контуру (розрахунки та моделювання)».
Мета заняття: вивчення методів розрахунку паралельного контуру.
Лабораторне завдання 14. «Вивчення методів розрахунку та характеристик паралельного коливального контуру (вимірювання параметрів контуру на стенді та порівняння з результатами моделювання)».
Мета заняття: вивчення методів розрахунку паралельного контуру.
Лабораторне завдання 15. «Вивчення методів розрахунку та характеристик зв’язаних контурів».
Мета заняття: вивчення методів розрахунку зв’язаних контурів.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу. Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання Оцінювання результатів навчання
Оцінювання результатів навчання з дисципліни здійснюється за накопичувальною системою, яка дає можливість здобувачеві протягом семестру отримати максимально 100 балів.
Поточний контроль полягає у виконанні
1) 15-ми лабораторних робіт. Протоколи лабораторних робіт оформлюються письмово. Бездоганний захист протоколу кожної лабораторної роботи №1 — №10 оцінюється у 3 бали; лабораторної роботи №11 — №15 оцінюється у 4 бали; (всього-50 балів).
2) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у письмовій формі. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 25 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів.
Результати навчання:
ПРН1. Знати теорії та методи фундаментальних та загально інженерних наук в об’ємі необхідному для розв’язання спеціалізованих задач та практичних проблем у галузі професійної діяльності.
ПРН5. Вміти проводити розрахунки елементів телекомунікаційних систем, інфокомунікаційних та телекомунікаційних мереж, радіотехнічних систем та систем телевізійного й радіомовлення, згідно технічного завдання у відповідності до міжнародних стандартів, з використанням засобів автоматизації проектування, в т.ч. створених самостійно
ПРН6. Вміти проектувати, в т.ч. схемотехнічно нові (модернізувати існуючі) елементи (модулі, блоки, вузли) телекомунікаційних та радіотехнічних систем, систем телевізійного й радіомовлення тощо.
ПРН12. Вміти використовувати системи моделювання автоматизації схемо-технічного проектування та для розроблення елементів, вузлів, блоків радіотехнічних та телекомунікаційних систем.
ПРН16. Уміти застосувати теорію та практичні навички при проектуванні радіолокаційних чи радіонавігаційних систем різного призначення в умовах впливу різноманітних завад природного та штучного походження. Уміти застосовувати сучасні досягнення у галузі мікрохвильової техніки та антен для розрахунків та проектування пристроїв надвисокої частоти з використанням сучасних методів комп’ютерного проектування.
ПРН19. Уміти проводити розрахунки елементів телекомунікаційних систем, інфокомунікаційних та телекомунікаційних мереж, радіотехнічних систем та систем телевізійного й радіомовлення.
ПРН20. Уміти застосовувати базові знання основних нормативно-правових актів та довідкових матеріалів, чинних стандартів і технічних умов, інструкцій та інших нормативно-розпорядчих документів у галузі електроніки та телекомунікацій.
ПРН21. Уміти використовувати розрахунки та системи графічного моделювання для здійснення схемотехнічного проектування і розроблення аналогових елементів, вузлів, блоків радіотехнічних та телекомунікаційних систем.
b522512 ▪ 2025 рік