25759: مدارهای الکتریکی و آزمایشگاه  
نام درس: مدارهای الکتریکی و آزمایشگاه (Electrical Circuits and Lab)
شماره درس: 25759
پیش‌نیاز(ها): 25720 (آشنایی با مهندسی برق)
هم‌نیاز(ها): 22034 (معادلات دیفرانسیل)
تعداد واحد: 4
مقطع: کارشناسی


توضیحات:
این درس یک درس پایه‌ای در برنامه‌های مهندسی برق است. این درس مفاهیم اساسی در مورد مدارهای الکتریکی نظیر عناصر مدار، قوانین کیرشهف، تحلیل مدارهای DC و AC، قضایای شبکه ساده، تحلیل پاسخ گذرا در مدارهای مرتبه اول و دوم، تکنیک‌های تحلیل OP-Amp، پاسخ فرکانسی، تحلیل توان AC و DC و برخی کاربردهای عملی را پوشش می‌دهد. دانشجویان در این درس می‌آموزند که چگونه مدارهای الکتریکی را تحلیل کنند، که این امر یک پله مهم در مطالعات تکمیلی در مهندسی برق است.

سرفصل‌ها:
  • مقدمه‌ای درباره مدارها
  • مفاهیم اساسی و شکل موج‌های معروف
  • قوانین ولتاژ و جریان (KVL و KCL)
  • المان‌های اصلی (R، L، C، منابع ولتاژ، منابع جریان)
  • مدارهای ساده (سری و موازی)
  • تجزیه و تحلیل شبکه مقاومتی:
    • معادل تونن و نورتون
    • تحلیل گره و مش
  • مدارهای مرتبه اول (RC و RL)
  • مدارهای مرتبه دوم (RLC، RC2 و RL2)
  • تقویت‌کننده عملیاتی (Op-Amp)
  • تحلیل مدارهای خطی در حوزه زمان و قضیه کانولوشن
  • تحلیل حالت ماندگار سینوسی
  • توابع تبدیل و فیلترها
  • تحلیل توان مدار AC

آزمایشگاه:
  • توضیح: زمان‌بندی بین درس و آزمایشگاه با فرض هم‌زمانی آغاز آزمایشگاه و درس تهیه شده است. با توجه به اینکه مولتی‌متر و اسیلسکوپ در آزمایشگاه تدریس می‌شوند، دو هفته اول ترم (هفته اول و هفته ترمیم) به بیان مطالب تئوری در مورد مولتی‌متر و اسیلسکوپ می‌گذرد و از هفته بعد از ترمیم انجام آزمایش‌ها شروع می‌شوند. ترتیب مطالب آزمایش‌ها طوری است که درس حتما قبل از آزمایشگاه باشد. 
  • هفته اول: تئوری اسلیسکوپ
  • هفته دوم: تئوری مولتی‌متر، فانکشن‌ژنراتور، منبع تغذیه
  • هفته سوم: آزمایش اول: اسیلسکوپ
  • هفته چهارم: آزمایش دوم: مولتی‌متر، فانکشن‌ژنراتور، منبع تغذیه
  • هفته پنجم: آزمایش سوم: المان‌های مداری و محدودیت‌های آن‌ها
  • هفته ششم: آشنایی با نرم‌افزار Pspice
  • هفته هفتم: آزمایش چهارم: چند مثال با نرم‌افزار Pspice
  • هفته هشتم: آزمایش پنجم: قضایای شبکه
  • هفته نهم: آزمایش ششم: قضایای شبکه
  • هفته دهم: آزمایش هفتم: آزمایش‌هایی با آپ‌امپ، منابع وابسته
  • هفته یازدهم: آزمایش هشتم: مدارهای مرتبه اول
  • هفته دوازدهم: آزمایش نهم: مدارهای مرتبه دوم
  • هفته سیزدهم: آزمایش دهم: مدارهای در حالت دائمی سینوسی
  • هفته چهاردهم: آزمایش یازدهم: مدارهای در حالت دائمی سینوسی

مراجع:
  • Basic Circuit Theory, Ch. A. Desor and E. S. Kuh, McGraw-Hill (1966)
  • Fundamentals of Electric Circuits. C. K. Alexander and M. N. O. Sadiku, McGraw Hill (6th Ed., 2021)
  • Introduction to Electric Circuits, R. C. Dorf and J. A. Svoboda, John Wiley (9th, 2013)
  • Electric Circuits, J. W. Nilsson and S. Riedel, Pearson (12th Ed, 2022)
 
   
آخرین به‌روزرسانی: 3 / 3 / 1403