Παρουσίαση/Προβολή

(EE117) -  ΗΛΙΑΣ ΣΤΑΥΡΑΚΑΣ

Περιγραφή Μαθήματος

Περιγραφή

Στο πλαίσιο της σπουδής του Ηλεκτρονικού προσφέρεται μία σειρά «ηλεκτρολογικών» μαθημάτων, με κύριο άξονα τα μαθήματα Ηλεκτροτεχνία και Ηλεκτρομαγνητισμός και με περίγυρο και προεκτάσεις τα μαθήματα Ηλεκτρικές και Ηλεκτρονικές Μετρήσεις, Θεωρία Κυκλωμάτων κ.ά.

Το μάθημα της Ηλεκτροτεχνίας διδάσκεται στο πρώτο εξάμηνο ως υποχρεωτικό με τέσσερις (4) ώρες διδασκαλίας και πέντε (5) πιστωτικές μονάδες στο ECTS. Το ωρολόγιο πρόγραμμα διδασκαλίας του Τμήματος Ηλεκτρονικής προβλέπει δύο (2) ώρες κάθε Δευτέρα, 14-16 και δύο (2) ώρες κάθε Τρίτη, 14-16, στην αίθουσα Η1 του Τμήματος. Θέματα παλαιότερων εξετάσεων βρίσκονται εδώ. Οι σπουδαστές μπορούν να απευθύνονται στο διδάσκονταν, είτε άμεσα προφορικά, όποτε επιθυμούν, είτε με ηλεκτρονικό μήνυμα στη διεύθυνση ilias@ee.teiath.gr.

Στόχοι

Tο μάθημα της Ηλεκτροτεχνίας είναι βασικό, δηλαδή έχει θεμελιώδη χαρακτήρα, ανεξάρτητα από την ευκολία ή τη δυσκολία του περιεχομένου του. Βασικά ονομάζονται τα μαθήματα που έχουν, μεταξύ άλλων, τα εξής χαρακτηριστικά:

• Αποβλέπουν στην ομογενοποίηση των γνώσεων του ακροατηρίου, το οποίο προέρχεται από σχολεία της μέσης εκπαιδεύσεως διαφορετικού τύπου και ποιότητας, με διαφορετική θεωρητική και πρακτική κατάρτιση και με άνισες γνώσεις Μαθηματικών και Φυσικής.
• Είναι μαθήματα «παροχής υποστηρίξεως» προς άλλα μαθήματα, τα οποία ονομάζονται μαθήματα ειδικότητας. Π.χ. η γνώση των θεμάτων της Ηλεκτροτεχνίας, μαζί με αυτή άλλων μαθημάτων, αποτελεί ουσιαστική προϋπόθεση για την κατανόηση του μαθήματος της Θεωρίας Κυκλωμάτων και του Ηλεκτρομαγνητισμού και όλες αυτές οι γνώσεις μαζί, αποτελούν ουσιαστική προϋπόθεση για τα μαθήματα Διάδοση Κυμάτων, Γραμμές Μεταφοράς, Μικροκύματα, Ηλεκτρονικά Ισχύος κ.ά. Αντίστοιχα ισχύουν και για τα άλλα βασικά μαθήματα των δύο πρώτων εξαμήνων, για τα οποία θα μιλήσουν οι αρμόδιοι εκπαιδευτικοί. Τα μαθήματα των Μαθηματικών και της Φυσικής είναι βασικά για όλα σχεδόν τα άλλα μαθήματα της σπουδής του Ηλεκτρονικού.
• Έχουν «αμετάβλητο» περιεχόμενο σε σχέση με τα μαθήματα ειδικότητας. Ιδιαίτερα στον τομέα της Ηλεκτρονικής είναι γνωστό πόσο ραγδαία και απρόβλεπτη ήταν η εξέλιξη των γνώσεων κατά τα τελευταία 30-40 χρόνια. Με αυτό το μέτρο συγκρίσεως, τα μαθήματα της Ηλεκτροτεχνίας περιέχουν αμετάβλητες γνώσεις. Παρόλα αυτά, η μεθοδολογία και ορισμένα ειδικότερα θέματα προσαρμόζονται περίπου ανά πενταετία, κυρίως εξ αιτίας των δυνατοτήτων που δίνουν οι εξελίξεις στον τομέα των Η.Υ.

Έτσι, η επίλυση κυκλωμάτων έχει τελείως διαφορετικό νόημα απ΄ ότι είχε π.χ. πριν από 20 ή 30 χρόνια, αφού τώρα δίνεται η δυνατότητα χρήσης ταχύτατων υπολογιστών, άρα και η δυνατότητα υπολογισμού κυκλωμάτων πολύ υψηλής τάξης, τα οποία προκύπτουν π.χ. από την προσομοίωση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων της Ηλεκτρονικής. Επίσης, η σχεδίαση της μορφής των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων δεν γίνεται πια εμπειρικά ή με επίπονη αντικατάσταση αριθμητικών τιμών, αλλά με βάση τις πρωτότυπες εξισώσεις και με χρήση ειδικών προγραμμάτων του Η.Υ.

Στην εικόνα που ακολουθεί φαίνεται η εξομοίωση της εκπομπής ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων από ένα στοιχειώδες δίπολο Hertz, όπως τη δημιουργεί ο υπολογιστής με πολλές εικόνες από διαδοχικές χρονικές στιγμές. Αυτή η εικονική κίνηση (animation) δίνει μια εντύπωση για την εκπομπή κυμάτων, την οποία εντύπωση δεν είναι εύκολο να σχηματίσει μόνος του ο παρατηρητής εξετάζοντας τις εξισώσεις.

 

• Παρέχουν, τέλος, αλλά εξ ίσου σημαντικό, εφεδρείες γνώσεων, οι οποίες θα φανούν πολύτιμες κατά την επαγγελματική δραστηριότητα των σημερινών σπουδαστών, είτε για να μεταπηδήσουν σε άλλα, συναφή γνωστικά αντικείμενα, είτε για να κατανοήσουν νεώτερες τεχνολογικές εξελίξεις που δεν έχουν ακόμα αναπτυχθεί.

Κεντρικός στόχος του μαθήματος της Ηλεκτροτεχνίας είναι να μάθει ο σπουδαστής να επιλύει γραμμικά κυκλώματα με αντιστάσεις, πηνία, πυκνωτές και γραμμικούς μετασχηματιστές, τα οποία κυκλώματα τροφοδοτούνται από πηγές συνεχούς (ΣΡ) και/ή εναλλασσόμενου ρεύματος (ΕΡ). Στο μάθημα αυτό αντιμετωπίζονται και ειδικές περιπτώσεις μη γραμμικών κυκλωμάτων.

Δευτερεύοντες στόχοι είναι:

• Η εκμάθηση της σωστής αναγραφής των εξισώσεων, των τυποποιημένων συμβόλων των μεγεθών (Διεθνές Σύστημα) και των μονάδων τους,
• Η εξάσκηση στη σωστή και αποδοτική χρήση του επιπαλάμιου υπολογιστή («κομπιουτεράκι»), χωρίς τη βοήθεια του οποίου είναι δύσκολο ή και αδύνατο να πραγματοποιηθούν σοβαροί αριθμητικοί υπολογισμοί.
• Η σωστή διαχείριση πολύ μεγάλων (π.χ. 3,5x10⁹) ή πολύ μικρών αριθμών (π.χ. 1,25x10^-12), δεδομένου ότι, ένα μικρό λάθος στις δυνάμεις του 10 δίνει συχνά τερατώδη αποτελέσματα, π.χ. μία μπαταρία των 5 V για κλεφτοφάναρο καταλήγει να παρέχει ισχύ 30 MW ή ένα μεγάφωνο για θέατρο να διαθέτει ισχύ 4 μW!

Ημερομηνία δημιουργίας

Παρασκευή 12 Ιουλίου 2013