Здавалка
Главная | Обратная связь

Пояснительная записка



ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЦЕПЕЙ

 

Часть 1

Задания и методические указания по выполнению

Домашних контрольных работ № 1, 2

для студентов заочной формы обучения специальностей

200900 «Сети связи и системы коммутации»

201000 «Многоканальные телекоммуникационные системы»

 

 

 
 

 

 

Екатеринбург 2006

ББК 31.21

УДК 621.3

 

 

Рецензент: Лысенко Т.М., канд. техн. наук, доцент кафедры ТОР ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ»

 

Ковалев Е.И.

Основы теории цепей: Часть 1: Задания и методические указания по выполнению домашних контрольных работ № 1, 2 / Е.И. Ковалев. – Екатеринбург: УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ», 2006. - 75 с.

 

 

Пособие содержит методические указания и варианты контрольных заданий для выполнения домашних контрольных работ №1 по теме «Линейные электрические цепи в режиме гармонического колебания» и № 2 по теме «Переходные процессы. Временной метод анализа цепи» по дисциплине «Основы теории цепей».

 

Рекомендовано НМС УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ» в качестве методических указаний и контрольных заданий для выполнения домашних контрольных работ № 1, 2 для студентов заочной формы обучения специальностей 200900 «Сети связи и системы коммутации», 201000 «Многоканальные телекоммуникационные системы».

 

УДК 621.3

ББК 31.21

 

Кафедра общепрофессиональных дисциплин

 

© УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ», 2006

 

 

 
 


СОДЕРЖАНИЕ

Пояснительная записка 4

Тематический план учебной дисциплины 6

Содержание учебной дисциплины 8

Самостоятельная работа студентов 12

Учебно-методические материалы по дисциплине 13

Методические указания к выполнению ДКР 14

Задания на домашнюю контрольную работу №1 15

Задания на домашнюю контрольную работу №2 45

Вопросы к экзамену по теории электрических цепей 73

Литература 75

 

 

Пояснительная записка

 

Учебная дисциплина «Основы теории цепей» входит в цикл обще-профессиональных дисциплин и является базовой при подготовке специалистов для предприятий связи.

Дисциплина «Основы теории цепей» основывается на знаниях, полученных из курсов "Физика" (разделы "Электростатика", "Постоянный ток", "Теория электрического поля", "Электромагнитные явления", "Колебания и волны") и "Высшая математика" (разделы "Математический анализ", "Дифференциальное и интегральное исчисление", "Линейная алгебра", "Дифференциальные уравнения", “Теория специальных функций”, "Теория функций комплексного переменного", "Z- преобразование, преобразования Фурье и Лапласа". Эти знания в курсе ОТЦ расширяются и развиваются в направлении разработки методов анализа, расчета и экспериментального исследования явлений и процессов, протекающих в цепях связи. Применение ЭВМ для решения задач здесь требует знания одного из языков программирования (Си, Паскаль), изучаемых в курсе "Алгоритмические языки и программирование". Полезным при изучении курса теории цепей является использование известных пакетов прикладных программ, таких, как «Workbench», «MATLAB», «Micro-Cap» и др.

При самостоятельной работе над разделами курса предусматривается выполнение 2 контрольных заданий в четвертом семестре, 2 контрольных заданий в пятом семестре а также выполнение курсовой работы в шестом семестре.

Дисциплина ОТЦ изучается на 2,3 курсе (4,5,6 семестры) отдельно от других дисциплин. Всего запланировано 50 часов лекций, 10 часов практических и 24 часа лабораторных занятий.

Домашние контрольные работы №1-2 (ДКР№1-2) в 4 семестре, домашние контрольные работы №3-4 (ДКР№3-4) в 5 семестре. ДКР№1-2 выполняются по темам “Анализ линейных электрических цепей при гармоническом воздействии”; ”Переходные процессы и временной метод анализа прохождения сигналов через электрические цепи”. ДКР№3-4 выполняются по темам “Спектральный анализ сигналов и цепей”; ”Дискретные цепи”. По результатам защиты ДКР№3-4 и текущих контрольных мероприятий (зачет по лабораторным работам) в 5 семестре выставляется общий зачет.

Курсовая работа - в 6 семестре. Экзамены - в 4 и 6 семестрах.

Цель преподавания дисциплины состоит в систематическом изучении теории, методов и средств формирования, передачи, обработки и анализа сигналов применительно к широкому классу задач радиотехники, электроники и связи. Предметами изучения дисциплины ОТЦ являются физические процессы, происходящие в электрических цепях, их математические модели, описываемые с помощью конечного числа взаимосвязанных алгебраических, дифференциальных, интегральных или разностных уравнений, теория сигналов и их преобразований в связных цепях и устройствах.

Основной задачей здесь является обучение студентов современным методам расчета, анализа и синтеза цепей, методам анализа по временным и частотным характеристикам установившихся и неустановившихся процессов в системах и устройствах связи.

Дисциплина "Основы теории цепей" (ОТЦ) является базовой для специальностей 200900 - “Сети связи и системы коммутации” и 201000 - “Многоканальные телекоммуникационные систем”. Она имеет исключительно важное значение для формирования научного кругозора специалиста в области связи. В процессе ее изучения студенты получают базовую теоретическую подготовку, необходимую для дальнейшего изучения специальных дисциплин.

В результате изучения курса студент должен:

- знать: современные методы анализа и синтеза линейных и нелинейных цепей связи, теорию сигналов, их анализ и основы синтеза, закономерности взаимодействия сигналов с электрическими цепями, теоретические основы построения устройств и систем формирования и обработки сигналов, включая задачи их оптимизации по заданному критерию качества.

- уметь: анализировать электрические цепи и их взаимодействие с сигналами в пределах сложности современных реальных устройств и систем связи, выполнять синтез цепей с заданными свойствами, формировать математические модели типовых функциональных узлов обработки и анализа сигналов, ориентированные на реализацию программными методами на универсальных ЭВМ и спецпроцессорах.

- иметь навыки: составления и решения уравнений электрического равновесия цепи любой разумной сложности, определения и анализа системных функций и временных характеристик линейных цепей, синтеза цепи с заданными свойствами и характеристиками, определения спектральных и временных характеристик сигналов, расчета характеристик сигналов при прохождении их через линейные цепи и после основных нелинейных преобразований, а также иметь представление о сферах применения теории электрических цепей, перспективных путях развития и узловых проблемах теории и техники цепей связи.

Форма и методика проведения занятий по предмету выбрана преподавателем исходя из дидактической цели и содержания материала, необходимости максимального привлечения студентов к самостоятельной работе.

 

 

Тематический план учебной дисциплины

Семестр

Наименование разделов и тем Расчет часов
лекции практ. раб. лаб. раб. самост. раб. студ Лите- ратура
1.Основные законы и методы анализа электрических цепей.   1-6
1.1. Основные понятия теории цепей.      
1.2. Идеализированные и реальные элементы.      
1.3. Законы Ома и Кирхгофа для мгновенных значений      
2. Линейные цепи при гармоническом воздействии.   1-6
2.1. Понятие о гармонических воздействиях.        
2.2. Метод комплексных амплитуд. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме.    
2.3. Пассивные элементы при гармонических воздействиях.    
2.4. Энергетические процессы в электрических цепях. Баланс мощностей. Согласование источника и нагрузки.      
2.5. Преобразования электрических цепей      
2.6. Цепи с взаимной индуктивностью. Понятие о линейных трансформаторах.      
2.7. Метод контурных токов.      
2.8. Метод узловых потенциалов.      
2.9. Основные теоремы теории электрических цепей. Метод суперпозиции. Метод эквивалентного генератора.      
3. Резонанс в электрических цепях.   1-6
3.1. Понятие о комплексных частотных характеристиках и об электрическом резонансе.        

 

3.2. Последовательный колебательный контур. 0.5    
3.3. Параллельный колебательный контур. Неполное включение индуктивности и емкости. 0.5      
3.4. Связанные колебательные контуры.        
4. Переходные процессы.   1-6
4.1. Возникновение переходных процессов, законы коммутации. Классический метод анализа.      
4.2. Расчет переходных процессов в цепях первого и второго порядков.      
4.3. Преобразование Лапласа. Операторный метод анализа.    
4.4. Временной метод анализа. Переходные и импульсные характеристики.      
4.5. Интегралы Дюамеля и наложения.    
Всего за 4 семестр  

Содержание учебной дисциплины

Введение

Предмет и задачи курса ОТЦ, его место в подготовке инженеров связистов. Вклад отечественных ученых в развитие электротехники, связи и теории сигналов. Особенности современного состояния теории цепей и сигналов, связанных с развитием микроэлектроники, вычислительной техники, современных технологий систем связи. Взаимосвязь дисциплины с другими предметами. Краткая характеристика основных разделов и тем курса. Порядок и форма проведения занятий. Рекомендации по организации самостоятельной работы и использованию литературы.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.