Module also offered within study programmes:
General information:
Annual:
2017/2018
Code:
EME-1-109-s
Name:
Circuit theory
Faculty of:
Faculty of Electrical Engineering, Automatics, Computer Science and Biomedical Engineering
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Microelectronics in industry and medicine
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
Garda Bartłomiej (bgarda@agh.edu.pl)
Academic teachers:
Garda Bartłomiej (bgarda@agh.edu.pl)
Module summary
Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 wie, że działanie w sposób profesjonalny wymaga ciągłego dokształcania się i podnoszenia swoich kompetencji zawodowych. ME1A_K01 Activity during classes
Skills
M_U002 potrafi modelować proste obwody elektryczne/elementy elektroniczne za pomocą idealnych elementów. ME1A_U06, ME1A_U07 Activity during classes,
Test,
Oral answer
M_U003 potrafi przeprowadzić analizę prostego obwodu elektrycznego prądu stałego, sinusoidalnego, okresowego oraz w stanach nieustalonych w dziedzinie czasu oraz w dziedzinie zmiennej zespolonej za pomocą właściwej metody matematycznej. ME1A_U07 Activity during classes,
Test,
Oral answer
M_U004 potrafi zinterpretować wyznaczone rozwiązania analizy obwodu elektrycznego. ME1A_U03 Activity during classes,
Test,
Oral answer
Knowledge
M_W001 ma uporządkowaną wiedzę w zakresie teorii obwodów elektrycznych prądu: stałego, sinusoidalnego, okresowego oraz stanów nieustalonych. ME1A_W14 Activity during classes,
Examination,
Test
M_W002 posiada wiedzę w zakresie metod matematycznych stosowanych w analizie obwodów elektrycznych prądu stałego, sinusoidalnego, okresowego oraz w stanach nieustalonych w dziedzinie czasu oraz w dziedzinie zmiennej zespolonej. ME1A_W01 Activity during classes,
Examination,
Test
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 wie, że działanie w sposób profesjonalny wymaga ciągłego dokształcania się i podnoszenia swoich kompetencji zawodowych. - + - - - - - - - - -
Skills
M_U002 potrafi modelować proste obwody elektryczne/elementy elektroniczne za pomocą idealnych elementów. + + - - - - - - - - -
M_U003 potrafi przeprowadzić analizę prostego obwodu elektrycznego prądu stałego, sinusoidalnego, okresowego oraz w stanach nieustalonych w dziedzinie czasu oraz w dziedzinie zmiennej zespolonej za pomocą właściwej metody matematycznej. - + - - - - - - - - -
M_U004 potrafi zinterpretować wyznaczone rozwiązania analizy obwodu elektrycznego. - + - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 ma uporządkowaną wiedzę w zakresie teorii obwodów elektrycznych prądu: stałego, sinusoidalnego, okresowego oraz stanów nieustalonych. + + - - - - - - - - -
M_W002 posiada wiedzę w zakresie metod matematycznych stosowanych w analizie obwodów elektrycznych prądu stałego, sinusoidalnego, okresowego oraz w stanach nieustalonych w dziedzinie czasu oraz w dziedzinie zmiennej zespolonej. + + - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

Podstawowe modele zjawisk w obwodzie: opór, pojemność, indukcyjność, źródła niezależne, sterowane, indukcyjności sprzężone i transformator idealny. Prawa Kirchhoffa, zasada Tellegena i łączenie elementów (szeregowe i równoległe). Wielowrotniki (dwójnik, czwórnik, wielowrotnik) i sieci, układy wielozaciskowe, układy bezźródłowe, układy SLS, zasada superpozycji i kompensacji, układy pasywne i aktywne. Rozwiązywanie równań układów SLS: warunki początkowe, stan wysuszony i swobodny, stan ustalony i nieustalony. Liniowe obwody prądu stałego: opór zastępczy dwójnika rezystancyjnego, przekształcenie trójkąt – gwiazda, dzielniki oporowe. Analiza obwodów liniowych prądu stałego: metoda zamiany źródeł, metoda superpozycji, metoda źródeł zastępczych, metody sieciowe. Obwody rezystancyjne prądu stałego z jednym/kilkoma elementami nieliniowymi. Moc w obwodach prądu stałego, bilans mocy, dopasowanie obciążenia do źródła. Obwody rezystancyjne ze wzmacniaczami operacyjnymi. Obwody liniowe prądu sinusoidalnego: podstawy metody amplitud zespolonych (metoda symboliczna), immitancje dwójników, analizy obwodów prądu sinusoidalnego, moce w obwodach prądu sinusoidalnego, obwody rezonansowe. Obwody liniowe prądu okresowego: rozwinięcie sygnału okresowego w szereg Fouriera, analiza obwodów prądu okresowego, moce w obwodach prądu okresowego. Obwody liniowe pobudzane sygnałami określonymi na dodatniej półosi czasu: stany nieustalone w dziedzinie czasu oraz w dziedzinie zmiennej zespolonej, obwody liniowe przy dowolnych pobudzeniach. Topologia obwodu i podstawy teorii grafów, macierze incydencji: oczkowa, węzłowa, pękowa. Zastosowanie teorii grafów do analizy obwodu elektrycznego: metoda prądów strunowych i napięć konarowych.

Auditorium classes:

Tematyka ćwiczeń audytoryjnych pokrywa się z tematyką wykładu.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 114 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Participation in lectures 28 h
Participation in auditorium classes 28 h
Examination or Final test 3 h
Preparation for classes 20 h
Realization of independently performed tasks 35 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

1. Ocena końcowa jest średnią arytmetyczną oceny z ćwiczeń audytoryjnych oraz oceny z egzaminu, przy czym obydwie one muszą być pozytywne. Pozytywna ocena ćwiczeń audytoryjnych jest konieczna w celu przystąpienia do egzaminu.
2. Podstawą oceny ćwiczeń audytoryjnych są pisemne sprawdziany, w trakcie których oceniane są umiejętności rozwiązywania problemów prezentowanych na wykładach i ćwiczeniach audytoryjnych.

Prerequisites and additional requirements:

Fizyka: podstawowa znajomość zjawisk elektrycznych i magnetycznych. Matematyka: podstawowa znajomość macierzy, liczb zespolonych, rachunku różniczkowo-całkowego.

Recommended literature and teaching resources:
  1. Osiowski J., Szabatin J.: Podstawy teorii obwodów, tom 1-3, WNT, Warszawa 2006.
  2. Bolkowski S.: Teoria obwodów elektrycznych, WNT, Warszawa 2012.
  3. Bolkowski S., Brociek W., Rawa H.: Teoria obwodów elektrycznych. Zadania, WNT, Warszawa, 2015.
  4. Osowski S., Siwek K., Śmiałek M.: Teoria obwodów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2006.
  5. Chua L.O., Desoer C.A., Kuh E.S.: Linear and nonlinear circuits, Mc Grew-Hill, New York, 1987.
  6. Osowski S.: Komputerowe metody analizy i optymalizacji obwodów elektrycznych. WPW Warszawa 1993.
  7. Walczak J., Pasko M.,: Elementy Dynamiki Liniowych Obwodów Elektrycznych. WPS Gliwice 2011
Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:
  1. Z. Galias. Computer assisted proof of chaos in the Muthuswamy-Chua memristor circuit. Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE, 5(3):309-319, 2014.
  2. Z. Galias. Automatized search for complex symbolic dynamics with applications in the analysis of a simple memristor circuit. Int. J. Bifurcation and Chaos, 24(7):1450104 (11 pages), 2014.
  3. Z. Galias. Study of dynamical phenomena in the Muthuswamy-Chua circuit. In Proc. Int. Conference on Signals and Electronic Systems, ICSES’14, Poznań, 2014.
  4. P. Zegarmistrz, Z. Galias. Analityczne algorytmy rekonstrukcji konduktancji w prostokątnych siatkach rezystorów. Przegląd Elektrotechniczny, (1a):138-141, 2013.
  5. Z. Galias. The dangers of rounding errors for simulations and analysis of nonlinear circuits and systems – and how to avoid them. IEEE Circuits and Systems Magazine, 13(3):35-52, 2013.
  6. Z. Galias. Rigorous study of the Chua’s circuit spiral attractor. IEEE Trans. Circ. Syst. I, 59(10):2374-2382, 2012.
  7. B. Garda, M. J. Ogorzałek, “Modelling the generic TiO_2 memristor with the parasitic components”, in proceedings of 2016 International Conference on Signals and Electronic Systems : September 5–7, 2016, Kraków, Poland
  8. P. Zegarmistrz, Z. Galias. Zastosowanie i porównanie algorytmów metaheurystycznych i optymalizacyjnych w rekonstrukcji konduktancji siatek rezystorów. Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, (3):19-24, 2012
  9. Z. Galias. Metody arytmetyki przedziałowej w badaniach układow nieliniowych. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne Akademii Gorniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie, 2003.
  10. Z. Galias. Interval methods for rigorous investigations of periodic orbits. Int. J. Bifurcation and Chaos, 11(9):2427-2450, 2001.
  11. Z. Galias. Positive topological entropy of Chua’s circuit: A computer assisted proof. Int. J. Bifurcation and Chaos, 7(2):331-349, 1997.
  12. M.J. Ogorzałek, Z. Galias. On-line identification and control of chaos in a real Chua’s circuit. Kybernetika, Czech Academy of Sciences, 30(4):425-432, 1994.
  13. M.J. Ogorzałek, Z. Galias. Characterisation of chaos in Chua’s oscillator in terms of unstable periodic orbits. J. Circuits, Systems and Computers, 3(2):411-429, 1993.
Additional information:

None