- •Основы теории цепей
- •Содержание Пояснительная записка 4
- •Пояснительная записка
- •Тематический план учебной дисциплины
- •4 Семестр
- •Содержание учебной дисциплины
- •Раздел 1. Основные законы и методы анализа электрических цепей
- •Раздел 2. Линейные цепи при гармоническом воздействии
- •Раздел 3. Частотные характеристики и резонанс в электрических цепях.
- •Раздел 4. Переходные процессы
- •Самостоятельная работа студентов
- •Учебно-методические материалы по дисциплине
- •Методические указания к выполнению домашних контрольных работ
- •Задания на домашнюю контрольную работу №1
- •Литература
Министерство информационных технологий и связи РФ
Федеральное агентство связи
ГОУ ВПО «Сибирский государственный университет
телекоммуникаций и информатики»
Уральский технический институт связи и информатики (филиал)
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 телекоммуникационный 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.