Реферат: Основы теории электрических цепей

Кафедра электротехники и электроники Учреждения образования «Белорусский национальный технический университет (протокол № 3 от 19.10.2005 г.);

Кафедра автоматизации производственных процессов и электротехники Учреждения образования «Белорусский государственный технологический университет» (протокол № 3 от 17.10.2005 г.)

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

кафедрой теоретических основ электротехники Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 4 от 10.10.2005 г.);

Научно-методическим советом Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол №2 от 23.11.2005 г.)

Ответственный за редакцию: Т.Н. Крюкова

Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Типовая программа “Основы теории электрических цепей” (ОТЭЦ) разработана для специальностей: 1-45 01 01 Многоканальные системы телекоммуникаций; 1-45 01 02 Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения; 1-45 01 03 Сети телекоммуникаций; 1-54 01 04 Метрологичес-кое обеспечение информационных систем и сетей; 1-98 01 02 Защита информации в телекоммуникациях. Она предусматривает лекционные занятия, лабораторные работы, практические занятия, курсовую работу.

Целью изучения дисциплины является обеспечение профессиональной подготовки, развитие всех позитивных творческих способностей инженера, его умения формулировать и исследовать на должном научном уровне общетеоретических проблем будущей специализации, развивать и реализовывать свои знания в этой области инженерной практики.

Курс “ОТЭЦ” занимает основное место среди фундаментальных дисциплин, определяющих теоретический уровень профессиональной подготовки инженеров.

Предметом изучения курса являются электромагнитные явления и их применение для решения проблем радиоэлектроники, автоматики, вычислительной техники при разработке электротехнических устройств, отвечающих современным требованиям.

Большую роль при решении перечисленных проблем предполагается отвести современным средствам вычислительной техники - персональным ЭВМ, что особенно важно в условиях быстро увеличивающегося объема научно-технической информации. Это позволит освоить основы методов вычислительного эксперимента, что связано с развитием вопросов теории и разработок многочисленных алгоритмов электротехнических расчетов с применением ЭВМ.

Основная задача изучения курса “ОТЭЦ” состоит в усвоении современных методов моделирования электромагнитных процессов, методов анализа, синтеза и расчета электрических цепей, знание которых необходимо для понимания и успешного решения инженерных проблем будущей специальности. При этом предполагается разумное и обоснованное применение средств и методов вычислительной техники.

Изучение электротехники должно способствовать выработке развитых представлений о методах применения теории электромагнитных явлений и методологии курса “ОТЭЦ” в специальных дисциплинах.

При изложении курса “ОТЭЦ” предполагается знание студентами курса физики, особенно разделов электричества и магнетизма, а также таких разделов курса высшей математики, как теория матриц, дифференциальные уравнения и методы их решения, включая численные методы, теорию функций комплексного переменного, преобразование Фурье-Лапласа и др.

Содержание курса “ ОТЭЦ ” составляет обобщение понятий и законов из области электромагнитных явлений на основе сведений, полученных при изучении курса физики, а также развитие формулировок и определений главных понятий и законов теории электрических и магнитных цепей, относящихся ко всем разделам курса. Здесь формулируются основные физические понятия курса “ОТЭЦ”, что имеет большое значение для правильной математической формулировки задач, решаемых методами, излагаемыми в последующих разделах курса. Материал курса состоит из теории линейных и нелинейных электрических цепей, где рассматриваются главным образом вопросы анализа на основе изучения свойств таких цепей. Задачи синтеза изучаются только для линейных электрических цепей.

При освоении современных методов анализа и синтеза электрических цепей необходимо широкое, проблемно-ориентированное применение средств и методов вычислительной техники. При этом важнейшей составной частью процесса изучения курса является контролируемая самостоятельная работа студентов в виде системы расчетных заданий разумной сложности, ориентированных на использование вычислительной техники и оптимально приближенных к реальным инженерным задачам будущей специальности. Выбор и составление задач для практических занятий должны также наиболее полно учитывать инженерные проблемы по данной специальности. Необходимо выявление наиболее актуальных и теоретически важных примеров-задач общефизических и расчетно-теоретических положений курса с учетом специфики методических подходов, применяемых в данной специальности.

В курсе предполагается широкое использование матричной алгебры и решения матричных уравнений с помощью ЭВМ. В дальнейшем подразумевается, что многие методы расчета электрических цепей формируются в матричном виде.

Программа составлена в соответствии с требованиями образовательных стандартов и рассчитана на объем 153 учебных часов. Примерное распределение учебных часов в 2, 3, и 4 семестрах по видам занятий: лекций – 85 ч, лабораторных работ – 34 ч, практических занятий – 34 ч.

В результате освоения курса “ОТЭЦ” студент должен:

знать :

- свойства и методы анализа линейных и нелинейных электрических цепей;

- методы синтеза линейных электрических цепей;

- свойства и методы анализа магнитных цепей;

уметь анализировать:

- установившиеся процессы в цепях с сосредоточенными параметрами;

- переходные процессы в цепях с распределенными параметрами;

- процессы в нелинейных цепях;

приобрести навыки :

- правильной математической формулировки задач, решаемых методами, излагаемыми в курсе;