Перейти к основному содержимому

Линейные электрические цепи (часть 1)


DemidOnline
Для зачисления на курс требуется приглашение

Описание курса

Цель изучения курса - сформировать понятийный и методологический аппарат инженера-электротехника для решения задач анализа и синтеза линейных цепей.

Вы узнаете, какими свойствами обладают различные электрические цепи, как преобразуются ими сигналы, научитесь получать и читать их характеристики, а также проектировать линейные схемы по набору требуемых параметров.

Знания и умения, которые вы получите в ходе освоения курса, составляют азбуку компетентности специалистов, работающих с электрическими цепями, радиотехническими устройствами и системами связи. Они позволят как самостоятельно проектировать и эксплуатировать простые, но очень полезные схемы, так и послужат основой для анализа более сложных устройств и систем в ходе изучения более сложных дисциплин, в том числе курса «Линейные электрические цепи: Часть 2». Курс содержит большое количество тренировочных заданий: по окончании у каждого обучающегося будет своя коллекция рассчитанных схем и их моделей.

Об авторах

Курс разработан преподавателями и сотрудниками Ярославского государственного университета имени П.Г. Демидова и прошел экспертизу в ПАО «Ярославский радиозавод»


ТК_корр_1

Артемова Татьяна Константиновна

кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры инфокоммуникаций и радиофизики

АС_корр_1

Гвоздарев Алексей Сергеевич

кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры инфокоммуникаций и радиофизики

Содержание курса

Модуль 1. Цепь и сигналы.

Основные понятия теории электрических цепей, идеализированные модели простейших линейных элементов, классификация элементов цепей, схемы цепей, задачи теории цепей, сигналы и цепи, аналоговые и цифровые сигналы и цепи, описание аналоговых сигналов.

Модуль 2. Анализ и синтез резистивных цепей на постоянном токе.

Резисторы, модели источников, режимы работы источника, стандартные соединения резисторов, делители тока и напряжения: анализ и синтез, уравнения электрического равновесия цепи, методы анализа разветвлённых резистивных цепей, интересные резистивные схемы.

Модуль 3. Анализ линейных цепей при гармоническом воздействии.

Гармонический сигнал, аналитический сигнал, законы Ома и Кирхгофа для резистивных цепей при гармоническом воздействии, импедансы простейших линейных двухполюсников, мощность гармонического сигнала, расчёт резистивной цепи при гармоническом воздействии. Реальные резисторы, конденсаторы, катушки.

Модуль 4. Частотные свойства цепей и методы их анализа.

Импедансы и проводимости четырёхполюсников, метод комплексных амплитуд для анализа линейной цепи при гармоническом воздействии, коэффициент передачи, АЧХ и ФЧХ цепи, формы представления АЧХ цепи, частотные характеристики цепей первого порядка, фильтры, резонансные явления в колебательном контуре, частотные свойства одиночного колебательного контура, контуры с неполным включением, связанные колебательные контуры, индуктивно-связанные цепи, развязывание катушек в индуктивно-связанных цепях, примеры использования изученных цепей.

Модуль 5. Временные свойства цепей и методы их анализа.

Тестовые сигналы для анализа временных свойств цепей, описание цепей с помощью дифференциальных уравнений, коммутация, классический метод анализа цепи, переходная и импульсная характеристики цепи, переходные процессы в цепях разных порядков, метод интеграла наложения для анализа линейной цепи.

Модуль 6. Свойства цепей в p-области и операторный метод анализа.

Описание линейных цепей в p-области, операторная передаточная функция цепи, операторный метод анализа цепей, анализ устойчивости цепи, операторный метод анализа цепей первого порядка, анализ устойчивости цепей.

Формируемые компетенции

11.03.01 Радиотехника, 11.03.02 Инфокоммуникационные технологии и системы связи, 11.03.03 Конструирование и технология электронных средств, 11.03.04 Электроника и наноэлектроника
ОПК-1 Способен использовать положения, законы и методы естественных наук и математики для решения задач инженерной деятельности
ОПК-2 Способен самостоятельно проводить экспериментальные исследования и использовать основные приёмы обработки и представления полученных данных

11.05.01 Радиоэлектронные системы и комплексы
ОПК-1 Способен представить адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики
ОПК-2 Способен выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и применять соответствующий физико-математический аппарат для их формализации, анализа и принятия решения

11.05.02 Специальные радиотехнические системы
ОПК-1 Способен использовать в профессиональной деятельности основные законы естественнонаучных дисциплин, применять методы математического анализа и моделирования, теоретических и экспериментальных исследований, приобретать новые математические и естественнонаучные знания, используя современные образовательные и информационные технологии
ОПК-2 Способен использовать языки и системы программирования, программные средства общего назначения, инструментальные средства компьютерного моделирования для решения различных исследовательских и профессиональных задач
ОПК-10 Способен разрабатывать, проектировать, исследовать и эксплуатировать специальные радиотехнические системы

10.05.01 Компьютерная безопасность
ОПК-1 Способность анализировать физические явления и процессы для решения профессиональных задач

10.03.01 Информационная безопасность
ОПК-1 Способность анализировать физические явления и процессы для решения профессиональных задач
ОПК-2 Способность применять соответствующий математический аппарат для решения профессиональных задач
ОПК-3 Способность применять положения электротехники, электроники и схемотехники для решения профессиональных задач

03.03.01 Радиофизика
ОПК-1 Способность к овладению базовыми знаниями в области математики и естественных наук, их использованию в профессиональной деятельности

Рекомендуемые направления подготовки

Курс предназначен для студентов направлений подготовки
  • 03.03.03 Радиофизика
  • 10.03.01 Информационная безопасность
  • 11.03.01 Радиотехника
  • 11.03.02 Инфокоммуникационные технологии и системы связи
  • 11.03.03 Конструирование и технология электронных средств
  • 11.03.04 Электроника и наноэлектроника
  • 11.05.01 Радиоэлектронные системы и комплексы
  • 11.05.02 Специальные радиотехнические системы
  • 10.05.01 Компьютерная безопасность

Требования к слушателям

Для изучения курса нужно:
  • иметь базовые знания в области электричества и магнетизма
  • умение вычислять неопределённые и определённые интегралы, производные
  • умение выполнять сложение векторов
  • желательно иметь представление о решениях линейных дифференциальных уравнений 1-го и 2-го порядков
  • желательно иметь представление о правилах работы с комплексными числами и комплекснозначными функциями

Реквизиты курса

Курс содержит:

видеолекции,
практические видеозадания,
тесты для самопроверки после лекций,
тесты после практических заданий,
5 промежуточных тестов по разделам.

Итоговая аттестация: зачёт (тест) (60 минут).

Объем курса: 72 часа (2 зачетных единицы для зачета в Вашем вузе).

Продолжительность обучения: 9 недель (приблизительно 8 часов в неделю).

Для работы с курсом вы можете использовать браузеры Chrome, Edge, Firefox, Internet Explorer или Safari.