Ηλεκτρομαγνητισμός και Ανάλυση κυκλωμάτων AC

Κωδικός Μαθήματος:

ΝΜΒ.206

Εξάμηνο:

Προπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών

Κατηγορία:

ΜΕΥ

Ώρες:

4+1

Μονάδες ECTS:

7

Σύνδεσμος στο eClass:

https://eclass.uniwa.gr/courses/145/

Σύνδεσμος στο eClass εργαστηρίου:

https://eclass.uniwa.gr/courses/144/


Περίγραμμα

ΤΥΠΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ  Ειδικού Υποβάθρου
ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ:  
ΓΛΩΣΣΑ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ και ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ: ΕΛΛΗΝΙΚΑ
ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΠΡΟΣΦΕΡΕΤΑΙ ΣΕ ΦΟΙΤΗΤΕΣ ERASMUS  ΟΧΙ
ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΣΕΛΙΔΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ (URL) https://bme.uniwa.gr/course/electromagnetism-and-ac-circuit-analysis/
       
(2)    ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ      
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Περιγράφονται τα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος οι συγκεκριμένες  γνώσεις, δεξιότητες και ικανότητες καταλλήλου επιπέδου που θα αποκτήσουν οι φοιτητές μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος.
Μετά το τέλος του μαθήματος οι φοιτητές θα γνωρίζουν τα βασικά φυσικά φαινόμενα του ηλεκτρομαγνητισμού, θα κατανοούν τις φυσικές αρχές στις οποίες βασίζονται και θα είναι σε θέση να τις εφαρμόσουν στην ανάλυση ηλεκτρικών κυκλωμάτων εναλλασσόμενου ρεύματος υπολογίζοντας  τα  βασικά  μεγέθη  τάσεως, εντάσεως  και  ισχύος  σε  όλα  τα  στοιχεία  τους.  Επίσης,  θα  είναι  σε  θέση  να  κατανοούν  τη λειτουργία των μετα-σχηματιστών και βασικών μηχανών συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος με έμφαση στην ιατρική οργανολογία.
Γενικές Ικανότητες
Λαμβάνοντας υπόψη τις γενικές ικανότητες που πρέπει να έχει αποκτήσει ο πτυχιούχος (όπως αυτές αναγράφονται στο Παράρτημα Διπλώματος και παρατίθενται ακολούθως) σε ποια / ποιες από αυτές αποσκοπεί το μάθημα;.
Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
Αυτόνομη Εργασία
Ατομική/Ομαδική Εργασία
Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
       
(3)    ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ      
• Νόμος Coulomb, νόμος Gauss, Ηλεκτρικό πεδίο, Νόμοι Biot-Savart, Ampère, Μαγνητικό πεδίο, Νόμοι Faraday, Lenz, Αμοιβαία επαγωγή, Αυτεπαγωγή, Εξισώσεις Max-well, Ηλεκτρομαγνητικά κύματα
• Υπολογισμός συντελεστών αυτεπαγωγής διαφόρων διατάξεων, σωληνοειδούς, τοροειδούς πηνίου. Μαγνητική διαπερατότητα, συντελεστής μαγνητικής διαπερατότητας. Ενέργεια μαγνητικού πεδίου. Πεπλεγμένη ροή, συζευγμένα πηνία, αμοιβαία  επαγωγή,  μαγνητική  αντίσταση,  μαγνητικά  κυκλώματα,  Νόμοι  Ohm  και  Kirchhoff στο  μαγνητικό κύκλωμα.  Δυνάμεις  σε  ηλεκτροφόρους  αγωγούς  εντός  μαγνητικού  πεδίου.
• Συνεχή  μεταβαλλόμενα  και  εναλλασσόμενα  μεγέθη.  Μέση  αριθμητική  τιμή  και  ενεργός  τιμή εναλλασσομένων μεγεθών. Ημιτονοειδή εναλλασσόμενα μεγέθη και χαρακτηριστικά τους. Σχέση ρεύματος τάσης σε αυτεπαγωγή και σε πυκνωτή. Επαγωγική αντίσταση, χωρητική αντίσταση. Τάση και ρεύμα σε απλά κυκλώματα  R-L,  R-C,  R-L-C.  Επίλυση  πλέον  σύνθετων  κυκλωμάτων  με  την  βοήθεια  του  μιγαδικού λογισμού. Επίλυση  ηλεκτρικών κυκλωμάτων, θεωρήματα μετατροπής πηγών , διαιρέτες τάσης – ρεύματος, θεώρημα μέγιστης μεταφοράς ισχύος,  μετασχηματισμοί  αστέρα-τριγώνου.  Ισχύς  φαινόμενη, άεργος, πραγματική, τρίγωνο ισχύος.
• Μιγαδική ισχύς, συντελεστής ισχύος και διόρθωση αυτού. Συντονισμός. Εφαρμογές σε διάφορα κυκλώματα.
• Πολυφασικά συστήματα. Συμμετρικά τριφασικά συστήματα. Μετασχηματιστές. Υλικά -αγωγοί, ημιαγωγοί, διηλεκτρικά (μονωτές), διηλεκτρική σταθερά.
• Ανάλυση κυκλωμάτων στο χώρο S, μετασχηματισμοί Laplace.
• Μετασχηματιστές,  αρχές λειτουργίας  ηλεκτρικών  μηχανών,  γεννήτρια – κινητήρας,  μηχανές  συνεχούς  ρεύματος,  επαγωγικοί κινητήρες, μονοφασικοί κινητήρες, εναλλακτήρες, βηματικοί κινητήρες. Ασκήσεις, ενδεικτικές εφαρμογές στη βιοϊατρική τεχνολογία.
       
(4) ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ και ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ – ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ    
ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ
Πρόσωπο με πρόσωπο, Εξ αποστάσεως εκπαίδευση κ.λπ.
Πρόσωπο με πρόσωπο στην πανεπιστημιακή αίθουσα.
ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ
Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία, στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση, στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
Ηλεκτρονικές Παρουσιάσεις στη Διδασκαλία.
Χρήση της ηλεκτρονικής πλατφόρμας eClass του Τμήματος στη Διδασκαλία, στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση και στην Επικοινωνία με τους φοιτητές.
ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ Δραστηριότητα Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου
Περιγράφονται αναλυτικά ο τρόπος και μέθοδοι διδασκαλίας.
Αναγράφονται οι ώρες μελέτης του φοιτητή για κάθε μαθησιακή δραστηριότητα καθώς και οι ώρες μη καθοδηγούμενης μελέτης σύμφωνα με τις αρχές του ECTS
Διαλέξεις (4×13) 52
Εργαστήριο (1×13) 13
Αυτοτελής μελέτη 123,5
   
   
   
   
Σύνολο Μαθήματος  175,5

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

Περιγραφή της διαδικασίας αξιολόγησης

Αναφέρονται ρητά προσδιορισμένα κριτήρια αξιολόγησης και εάν και που είναι προσβάσιμα από τους φοιτητές.

Γλώσσα Αξιολόγησης : Ελληνική
• Τελική εξέταση 100%

Οι παρουσιάσεις των διαλέξεων, τα θέματα των εξε-τάσεων και οι απαντήσεις τους αναρτώνται στην τράπεζα θεμάτων της ηλεκτρονικής πλατφόρμας του μαθήματος (e-class) και είναι προσβάσιμα από τους φοιτητές που παρακολουθούν το μάθημα.

       
(5) ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ-ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ      
1. R. Serway, Physics for Scientists and Engineers, Τόμος ΙΙ, Ηλεκτρομαγνητισμός.
2. H.D. Young, Φυσική, Τόμος Β’, Ηλεκτρομαγνητισμός – Οπτική – Σύγχρονη Φυσική
3. M. Nahvi, J.A. Edminister,” Electric Circuits”, Schaum’s Outline Series, McGraw-Hill, 2002.
4. Ηλεκτροτεχνία, Τόμος 2, Τουλόγλου Σ., Εκδόσεις Ίων, 2003.
5. Ηλεκτροτεχνία ΙΙ, Κολλιόπουλος Νίκος