Ανάλυση Κυκλωμάτων Καλωσήρθατε στο Μάθημα Φώτης Πλέσσας fplessas@e-ece.uth.gr Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών
Δομή Παρουσίασης Η επιστήμη του μηχανικού Η ειδικότητα - Ηλεκτρολογία Το αντικείμενο του μαθήματος Το μάθημα
Επιστήμη του Μηχανικού Η επιστήμη της λύσης τεχνικών προβλημάτων Ανάλυση Σχεδιασμός Προγραμματισμός Κατασκευή-Υλοποίηση Διοίκηση/Διαχείριση
Η επιστήμη του μηχανικού Εφαρμοσμένη επιστήμη Η ΒΑΣΗ: Μαθηματικά και Φυσική ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΕΣ Γνώση τού αντικειμένου Χρόνος Κόστος Διοικητική (είσοδος υψηλά στην ιεραρχία τής παραγωγής) ΔΙΑΙΣΘΗΣΗ + ΕΜΠΕΙΡΙΑ ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ: Βελτίωσέ το!
Διαφορές Επιστήμονα και Μηχανικού Τι θέλει ο επιστήμονας; Ακρίβεια Βεβαιότητα Επαναληψιμότητα Έλεγχο τού πειράματος Φαινόμενα Χρηματοδότηση Τι θέλει ο μηχανικός; Παραδοχές Προσέγγιση («στο περίπου») Ανιχνευσιμότητα και επαλήθευση Βασικός σχεδιασμός - Πρωτότυπο Συνοριακές συνθήκες Πωλήσεις
Διαφορές Ένας καλός επιστήμονας έχει πρωτότυπες ιδέες, ενώ Ένας καλός μηχανικός σχεδιάζει κάτι που δουλεύει ικανοποιητικά με όσο το δυνατό λιγότερες πρωτότυπες ιδέες Ο μηχανικός, αντίθετα με τον τεχνικό, έχει την ικανότητα να υπολογίζει (και γι αυτό μπορεί να αναλύει, να προβλέπει και να έχει ποιοτική ενόραση)
Τι κάνει έναν καλό Μηχανικό Ικανότητα και προθυμία για την απόκτηση γνώσεων Συγκροτημένη βασική γνώση των φυσικών επιστημών Καλή γνώση τού εξειδικευμένου αντικειμένου Αφοσίωση στην ποιότητα Ικανότητα εργασίας με άλλους σαν ομάδα Ικανότητες επικοινωνίας Επαγγελματική και ηθική υπευθυνότητα Ικανότητα αντιμετώπισης τού αβέβαιου και τού αμφίβολου Κοινή λογική, δημιουργικότητα και φαντασία
Τι ζητάει η αγορά; Δυνατότητα Εργασίας κάτω από πίεση Ικανότητα καλλιέργειας διαπροσωπικών σχέσεων Αναλυτική Σκέψη ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΗ ΠΟΛΥ ΚΑΛΗ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΜΕΤΡΙΑ ΜΕΤΡΙΑ ΚΑΤΩ ΑΠΟ ΜΕΤΡΙΑ ΔΕΝ ΕΧΩ ΑΠΟΨΗ Καινοτομική Σκέψη Ωριμότητα και σταθερότητα χαρακτήρα Δυνατότητα επίλυσης περίπλοκων προβλημάτων Υπομονή και Επιμονή Αυτοπεποίθηση Υπευθυνότητα Προοπτικές επαγγελματικής εξέλιξης
Ηλεκτρολογία Συστήματα που παράγουν, μεταφέρουν, επεξεργάζονται και μετρούν ηλεκτρικά σήματα Ηλεκτρολογικά συστήματα εμφανίζονται παντού και σε κάθε δραστηριότητα της σύγχρονης ζωής
Κατηγοριοποίηση Τηλεπικοινωνίες Μεταφορά πληροφορίας Υπολογιστές Επεξεργασία πληροφορίας Αυτόματος Έλεγχος Ηλεκτρική ισχύς Ηλεκτρονικά / Μικροηλεκτρονικά Ρύθμιση Έλεγχος Ισχύς / Ενέργεια Μέτρηση/ Μετασχηματισμός σημάτων Κοινός παράγοντας: υλοποίηση κυρίως με ηλεκτρικά κυκλώματα
Τι είναι ηλεκτρικό κύκλωμα; Μια συλλογή από φυσικά ηλεκτρικά στοιχεία διασυνδεμένα μεταξύ τους, π.χ. μπαταρία, πυκνωτές, μετασχηματιστές, μοτέρ, τρανζίστορ, και σύρματα/καλώδια. Στη θεωρία θα χρησιμοποιούμε την απεικόνισημοντέλο της πραγματικότητας (δηλαδή των πραγματικών στοιχείων).
Τι είναι ηλεκτρικό κύκλωμα; Τα στοιχεία αυτά μπορούν να αντιστοιχισθούν σε μαθηματικά μοντέλα μέσω των οποίων μπορούμε να απαντήσουμε σε ερωτήσεις σχετικές με τη συμπεριφορά τού πραγματικού κυκλώματος. Η ανάλυση των ηλεκτρικών κυκλωμάτων είναι το κλειδί για όλες τις υποπεριοχές τής Ηλεκτρολογίας. Στα πλαίσια τού μαθήματος, «ηλεκτρικό κύκλωμα» θα σημαίνει το μοντέλο. Η μελέτη των ηλεκτρικών κυκλωμάτων είναι αντικείμενο της Θεωρίας Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων που είναι εξειδίκευση τής ηλεκτρομαγνητικής θεωρίας (ηλεκτρομαγνητικού πεδίου) τής Φυσικής
Δομή Θεωρία ηλεκτρομαγνητικού πεδίου (μελέτη στατικών και κινούμενων ηλεκτρικών φορτίων) Θεωρία κυκλωμάτων Θεωρία σημάτων και συστημάτων Οι βάσεις τής σύγχρονης ηλεκτρολογίας
Μοντελοποίηση - Το μαύρο κουτί Είσοδος ΜΑΥΡΟ ΚΟΥΤΙ Έξοδος Είσοδος ΜΑΥΡΟ ΚΟΥΤΙ ΜΑΥΡΟ ΚΟΥΤΙ Έξοδος ΜΑΥΡΟ ΚΟΥΤΙ
ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ Το μαύρο κουτί που δεν είναι τόσο μαύρο
Τι θα μας βοηθήσει; Απαιτούμενο υπόβαθρο για τη μελέτη: Μαθηματικά Γραμμική άλγεβρα Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις [Μετασχηματισμοί Laplace και Fourier] Συστήματα μετρήσεων Ηλεκτρικό ρεύμα [Α], Χρόνος [s] Παράγωγα (μήκος, μάζα, συχνότητα, ισχύς, ηλεκ. αντίσταση, ηλεκ. χωρητικότητα, κλπ.)
Ρόλος της Ανάλυσης Κυκλωμάτων στο Σχεδιαστικό Περιβάλλον ΣΤΟΧΟΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΣΥΛΛΗΨΗ Ανάλυση κυκλωμάτων Βελτίωση ΜΟΝΤΕΛΟ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ Π Α Ρ Α Γ Ω Γ Η Βελτίωση
Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων Βασικότερη γνώση για τον ηλεκτρολόγο μηχανικό Εισαγωγικό αλλά όχι μόνο Προετοιμασία για ανώτερο επίπεδο Απλό αλλά απαιτητικό λόγω νέων εννοιών και τεχνικών επίλυσης......και διότι το παραμικρό λάθος αλλοιώνει ανεπανόρθωτα το αποτέλεσμα
Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων Το μάθημα
Πληροφορίες Διδασκαλία: Τρίτη και Πέμπτη 10.00-12.00, Αμφ. Σαράτση Βιβλίο: «Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων», Ν. Μάργαρης, Εκδόσεις Τζιόλα Σημειώσεις: Διαφάνειες Διαλέξεων, Φροντιστηριακές Ασκήσεις στην Αίθουσα Βαθμολογία: Τελικές εξετάσεις 50%, Εργαστήριο 20%, Homework 30% (εφόσον επιτύχετε 5 στις εξετάσεις) Ερωτήσεις/Απορίες: fplessas@e-ce.uth.gr Σελίδα μαθήματος: www.inf.uth.gr/courses/ce230
Ύλη - Περιγραφή μαθήματος Νόμοι Kirchhoff Στοιχεία κυκλωμάτων Συνδέσεις στοιχείων Θεωρήματα κυκλωμάτων Υποκυκλώματα Δίθυρα Μέθοδοι ανάλυσης Ημιτονική μόνιμη κατάσταση Σύνθετη αντίσταση Συνάρτηση μεταφοράς Μεταβατικά φαινόμενα στα κυκλώματα 1 ης τάξης Εξισώσεις κατάστασης Τμηματικά γραμμικά κυκλώματα Εξαρτημένες πηγές και τελεστικός ενισχυτής
Βιβλιογραφία Μάργαρης Ν., Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων, Τόμος Α και Β, Εκδόσεις Τζιόλα, 2000. Desoer and Kuh, Basic Circuit Theory, McGraw-Hill, 1969. Harrison C., Transform Methods in Circuit Analysis, Sounders College Publishing, 1990. Huelsman L., Basic Circuit Theory, 3rd Edition, Prentice Hall, 1991. Boctor S., Electric Circuit Analysis, 2nd Edition, Prentice Hall, 1992. Stanley W., Nerwork Analysis with Applications, 3rd Edition, Prentice Hall, 1999. Floyd T., Principles of Electric Circuits, 5th Edition, Prentice Hall, 1996. Witte R., Spectrum and Network Measurements, Prentice Hall, 1991. Alexander and Sadiku, Fundamentals of Electric Circuits, McGraw-Hill, 2003.
Βιβλιογραφία Bogart T., Electric Circuit, 2nd Edition, McGraw-Hill, 1992. Hayt W., Engineering Circuit analysis, 6th Edition, McGraw-Hill, 2002. Thomas and Rosa, The Analysis and Design of Linear Circuits, 4th Edition, Wiley, 2003. Irwin J., Basic Engineering Circuit Analysis, 8 th Edition, Wiley, 2004. Ν. Παπαμάρκος, Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων, Γκιούρδας Εκδοτική, 2007. Giorgio Rizzoni, Ανάλυση Κυκλωμάτων και Σημάτων, τόμος 1ος, εκδ. Παπαζήση, 2005 (McGraw-Hill, 2004). Ι. Δ. Κανελλόπουλος, κ.ά., Ηλεκτρικά Κυκλώματα, εκδ. Παπασωτηρίου, 1995. Γ. Χατζαράκης, Ηλεκτρικά Κυκλώματα, Εκδόσεις Τζιόλα, 2002. Desoer and Kuh, Basic Circuit Theory, McGraw-Hill, 1969.
Φροντιστήρια Προβλήματα που λύνονται στην αίθουσα Προβλήματα με τελικές απαντήσεις Προβλήματα με λύσεις στο Διαδίκτυο Λύσεις προβλημάτων «βιβλίου» (Εκδόσεις Τζιόλα) Βιβλία από την αγορά
Εργαστήριο Εμπέδωση των θεωρητικών εννοιών και των τεχνικών Εξοικείωση με ένα εξαιρετικά σημαντικό τμήμα τής δουλειάς μας (η άγνοια μπορεί να μας εκθέσει ανεπανόρθωτα) Υλικό εργαστηριακών ασκήσεων από το αντίστοιχο φυλλάδιο Κανονισμός εργαστηρίου 20% βαθμού Η παρουσία απολύτως απαραίτητη για τους 2ετείς και τους 3ετείς που δηλώνουν το μάθημα 1 η φορά
Εργαστήριο Τμήματα: Δευτέρα 17.00-19.00 και Πέμπτη 17.00-21.00 Γκλαβάνη, 2 ος όροφος (Β2) Αριθμός φοιτητών ανά τμήμα (ομάδες): 18-20 (9-10)
Εξετάσεις Οι εξετάσεις προκαλούν άγχος και απαιτούν χρόνο για προετοιμασία, άρα δεν είναι ευχάριστες Η διόρθωση 100+ γραπτών, πολλών με απαίσια γράμματα, χωρίς εξηγήσεις και με θολή ανάπτυξη ΔΕΝ είναι ευχάριστη στον διδάσκοντα Δυστυχώς δεν έχει βρεθεί ακόμα καλύτερος τρόπος για να διαπιστωθεί η κατανόηση τής ύλης η εμπέδωση των βασικών εννοιών η γνώση των βασικών τεχνικών η ικανότητα εξαγωγής σωστών αποτελεσμάτων
Εξετάσεις Αναγκαίο κακό Το τέλειο γραπτό και η λευκή κόλλα είναι τα πιο επιθυμητά (ελάχιστος και μηδενικός χρόνος, αντίστοιχα) Η συνειδητή επιζήτηση τής λευκής κόλλας από τον διδάσκοντα είναι ανεύθυνη και αντιπαραγωγική Υπάρχει η λανθασμένη εντύπωση ότι το τέλειο γραπτό είναι εξαιρετικά δύσκολη υπόθεση
Κάλυψη όλης τής ύλης Εξετάσεις Κυρίως ίδιου τύπου θέματα (έλεγχος βασικών γνώσεων) Προβλήματα παρόμοια με των φροντιστηρίων ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗ Σημασία και στο σωστό και ελεγμένο αποτέλεσμα Σοβαρότατα σφάλματα ακυρώνουν ένα σωστό κατά τα άλλα θέμα Υποχρεωτικά θέματα Αν δείξετε έστω και χλιαρό ενδιαφέρον θα δυσκολευτείτε να πάρετε κάτω από 6. Σκεφτείτε λίγο τι σημαίνει το «5»
Εξετάσεις Τι σημαίνει «5»; Θα ήσασταν ευχαριστημένοι αν: Ο γιατρός που σας θεραπεύει έχει πτυχίο με 5.2; Ο δικηγόρος που σας υπερασπίζεται έχει πτυχίο με 5.1; Ο οικονομικός διευθυντής της εταιρίας (σας) έχει πτυχίο με 5;
Εξετάσεις «5» (που συχνά είναι 3.5 ή 4) σημαίνει ότι: Υπάρχει παντελής έλλειψη γνώσεων σε έναν ή περισσότερους τομείς γνώσης Υπάρχει μερική έλλειψη γνώσεων σε όλους τούς τομείς γνώσης Τάση για σοβαρά σφάλματα
Εξετάσεις - Συμπεράσματα Μπορείτε να πάρετε μεγάλο βαθμό αν Μελετάτε σωστά Εξασκηθείτε σωστά (αφιερώστε λίγο χρόνο για να σκεφτείτε «στρατηγικά» τη λύση, συνηθίστε να επαληθεύετε τα σημαντικά ενδιάμεσα αποτελέσματα, βρείτε τον ρυθμό σας, ανεβάστε το επίπεδό σας αν χρειάζεται) «Κατεβείτε» στην εξέταση ξεκούραστοι, με αυτοπεποίθηση (που χτίζεται μόνο με αρκετή εξάσκηση) και δουλέψτε συγκεντρωμένα Ζητάτε βοήθεια και υποστήριξη
Ερωτήσεις / Απορίες ;