Στόχοι Μαθήματος: Να δώσει μια πλατιά γνώση ως προς βασικές έννοιες της Γραμμικής Άλγεβρας σε σχέση με πίνακες και επίλυση γραμμικών συστημάτων όπως επίσης και βασικής Μιγαδικής Ανάλυσης, οι οποίες μπορούν να καταστούν εργαλεία καλύτερης κατανόησης και επίλυσης σχετικών μηχανικών εφαρμογών.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο/η φοιτητής/τρια θα έχει τις απαιτούμενες γνώσεις και δεξιότητες για να: (1) επιλύει γραμμικά συστήματα με τη χρήση διαφόρων μεθόδων: απαλοιφή Gauss, κανόνα του Cramer, χρήση αντιστρόφου, (2)  υπολογίζει ορίζουσες και τον αντίστροφο ενός πίνακα, (3) προσδιορίζει τους θεμελιώδεις υποχώρους ενός πίνακα, τη διάσταση και μια βάση τους, τις ιδιοτιμές του και τα αντίστοιχα ιδιοδιανύσματα τους, (4) προσδιορίζει τον πίνακα που αναπαριστά μια γραμμική απεικόνιση με δοθείσα βάση, καθώς και τον πυρήνα και την εικόνα της, (5) κάνει πράξεις με μιγαδικούς αριθμούς, να μετατρέπει μιγαδικούς αριθμούς σε πολική μορφή, (6) υπολογίζει όρια, να αποφασίζει για τη συνέχεια μιγαδικών συναρτήσεων, (7) αναπαριστά μιγαδικές συναρτήσεις σαν συναρτήσεις δυναμοσειράς, σειρές Laurent, να υπολογίζει ολοκληρωτικά υπόλοιπα, (8) υπολογίζει μιγαδικά ολοκληρώματα με τη χρήση ολοκληρωτικών υπολοίπων.

Περιεχόμενο Μαθήματος: Άλγεβρα πινάκων: ορισμοί, ιδιότητες, ειδικοί πίνακες, Ορίζουσες, κανόνας του Sarrus, συμπαράγοντες, αναγωγή γραμμών, Αντίστροφος πίνακας, συστήματα εξισώσεων πινάκων, Συστήματα γραμμικών εξισώσεων, κανόνας του Cramer, αναγωγή Gauss, μέθοδος πινάκων, Διανύσματα: ορισμοί, πράξεις, ιδιότητες, Γραμμικοί χώροι: υπόχωροι, γραμμική ανεξαρτησία, βάση, βαθμός και μηδενικότητα, Γραμμικοί μετασχηματισμοί, Το πρόβλημα των ιδιοτιμών: ιδιοτιμές, ιδιοδιανύσματα, τετραγωνικές μορφές, Εφαρμογές γραμμικής άλγεβρας, Ανάλυση ιδιάζουσας τιμής, Μιγαδικοί αριθμοί: άλγεβρα, γεωμετρία, συστήματα συντεταγμένων, Μιγαδικές συναρτήσεις: ορισμοί, όρια, παραγώγιση, συναρτήσεις δυναμοσειράς, ολοκλήρωση, Περιγραμμικά ολοκληρώματα, ολοκληρωτικά υπόλοιπα.

Στόχοι Μαθήματος: Η κατανόηση της σημασίας και του ρόλου που διαδραματίζουν ο Απειροστικός Λογισμός και οι Διαφορικές Εξισώσεις σε όλες τις Επιστήμες και ειδικότερα στην Ηλεκτρολογική Μηχανική, την Επιστήμη της Πληροφορικής και τη Μηχανική Υπολογιστών, καθώς και η ευχερής εκμάθηση των διάφορων τεχνικών επίλυσης τους.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Αναμένεται ότι ο φοιτητής θα είναι σε θέση να: (1) κατανοεί πλήρως το θεωρητικό υπόβαθρο, (2) μεταφράζει σε μαθηματικούς όρους τους συσχετισμούς των διαφόρων ποσοτήτων που μεταβάλλονται σε κάθε πρόβλημα, (3) κατασκευάζει την αντίστοιχη Διαφορική Εξίσωση που το διέπει, (4) διερευνά την πραγματική σημασία της λύσης, (5) καθορίζει αν είναι αποδεκτή με βάση τους θεμελιώδεις νόμους της Φυσικής, (6) ορίζει συναρτήσεις πολλών μεταβλητών, να τις παριστάνει γραφικά, να υπολογίζει τα όρια τους και να καθορίζει αν είναι συνεχείς, (7) υπολογίζει μερικές παραγώγους συναρτήσεων πολλών μεταβλητών, και να τις εφαρμόζει για να επιλύει προβλήματα μεγιστοποίησης και ελαχιστοποίησης, (8)υπολογίζει πολλαπλά ολοκληρώματα και να τα χρησιμοποιεί για την εύρεση εμβαδών και όγκων, τον υπολογισμό μέσης τιμής, την εύρεση ροπών, βαρύκεντρου και επιφανειακών εμβαδών.

Περιεχόμενο Μαθήματος: . Διαφορικές Εξισώσεις: (1) Εισαγωγή στις Διαφορικές Εξισώσεις (Βασικά χαρακτηριστικά ΔΕ). (2) Διαφορικές Εξισώσεις 1ης τάξης. (3) Γραμμικές Διαφορικές Εξισώσεις. (4) Μέθοδος δυναμοσειρών για επίλυση Διαφορικών εξισώσεων. Απειροστικός Λογισμός: (1) Συναρτήσεις πολλών μεταβλητών. (2) Μερικές παράγωγοι. (3) Εφαρμογές μερικών παραγώγων. (4) Πολλαπλά ολοκληρώματα. (5)Εφαρμογές ολοκληρωμάτων.

Στόχοι Μαθήματος: Ο βασικότερος στόχος του μαθήματος είναι να εξασφαλιστεί μια πλατιά εισαγωγή της φυσικής σε πανεπιστημιακό επίπεδο και να αναπτύξουν οι φοιτητές την φυσική τους διαίσθηση σε προβλήματα του μακρόκοσμου. Οι επιμέρους στόχοι του μαθήματος είναι οι εξής: (1) Παροχή στους φοιτητές γνώσεις που αφορούν την Νευτώνεια Μηχανική. Οι φοιτητές θα αποκτήσουν αρκετές ικανότητες για την επίλυση προβλημάτων αναπτύσσοντας παράλληλα την φυσική τους διαίσθηση. (2) Εισαγωγή στις βασικές αρχές της Θερμοδυναμικής έτσι ώστε οι φοιτητές να γνωρίζουν εις βάθος κύριες έννοιες, όπως  θερμότητα, θερμοκρασία, θερμικές ιδιότητες της ύλης και τα τρία θερμοδυναμικά αξιώματα.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο διδασκόμενος θα πρέπει: (1) να είναι σε θέση να εφαρμόσει την θεωρία για την επίλυση οποιουδήποτε προβλήματος Νευτώνειας Μηχανικής και Θερμοδυναμικής, (2) να πειστεί ότι η φυσική είναι σημαντική και άμεσα συνδεδεμένη με ότι βλέπουμε γύρω μας, (3) να αναπτύξει την φυσική του διαίσθηση και την ικανότητα του για κατασκευή μοντέλων για επίλυση προβλημάτων.

Περιεχόμενο Μαθήματος: Κινηματική, Νόμοι του Νεύτωνα, Έργο, ενέργεια, διατήρηση της ενέργειας.  Ορμή και κρούσεις. Περιστροφή στερεού σώματος, περιστρεφόμενα συστήματα αναφοράς. Κίνηση στερεού σώματος. Παγκόσμια έλξη.  Ταλαντώσεις. Μηχανική ρευστών. Κυματική κίνηση. Θερμοκρασία. Ιδανικά αέρια, Πρώτος θερμοδυναμικός νόμος, Κινητική θεωρία αερίων, Θερμικές μηχανές, Εντροπία, Δεύτερος θερμοδυναμικός νόμος, Τρίτος θερμοδυναμικός νόμος.

Στόχοι Μαθήματος: Σκοπός του μαθήματος Προχωρημένα Μαθηματικά Ι είναι η αφομοίωση από τους φοιτητές των βασικών εννοιών του απειροστικού και ολοκληρωτικού λογισμού πραγματικών συναρτήσεων μιας μεταβλητής και η εφαρμογή τους σε προβλήματα της επιστήμης της πληροφορικής και του μηχανικού υπολογιστών.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Η οικοδόμηση καλού γενικού υπόβαθρου των φοιτητών ώστε αυτοί στη συνέχεια να μπορέσουν να εμβαθύνουν στα θέματα της επιστήμης της πληροφορικής και του μηχανικού υπολογιστών.

Περιεχόμενο Μαθήματος: (1) Συναρτήσεις μιας μεταβλητής: Εισαγωγικές έννοιες Σύνολα, Διαστήματα,  Ένωση και τομή συνόλων. Ορισμός συνάρτησης. Πεδίο ορισμού και πεδίο τιμών. Γραφική παράσταση συνάρτησης. Πράξεις πραγματικών συναρτήσεων. Σύνθεση πραγματικών συναρτήσεων και πεδίο ορισμού. Σύνθετες συναρτήσεις.  Αντίστροφές συναρτήσεις και πεδίο ορισμού. (2) Όρια: Ορισμός. Πλευρικά όρια. Βασικά θεωρήματα. Άπειρα όρια. Όρια συνάρτησης όταν το χ τείνει στο  . Όρια βασικών συναρτήσεων. Ιδιότητες. (3) Συνέχεια συναρτήσεων: Ορισμός. Συνέχεια συνάρτησης σε ανοιχτό και κλειστό διάστημα. Είδη ασυνέχειας. Ιδιότητες και θεωρήματα συνεχών συναρτήσεων. Όριο και Συνέχεια σύνθεσης συναρτήσεων. (4) Παραγώγιση: Ορισμός. Παραγώγου. Παράγωγοι Βασικών συναρτήσεων. Βασικοί Κανόνες Παραγώγισης. Παράγωγος Σύνθετης Συνάρτησης. Παράγωγοι Πεπλεγμένων Συναρτήσεων. Παράγωγος συναρτήσεων σε παραμετρική μορφή. (5)  Εφαρμογές Παραγώγισης: Μονοτονία  Συναρτήσεως. Τοπικά Ακρότατα. Απόλυτα ακρότατα. Κυρτές και Κοίλες Συναρτήσεις. Σημεία Καμπής. Κανόνες de l'Hospital. (6) Ολοκληρώματα : Αόριστο ολοκλήρωμα. Βασικοί τύποι ολοκληρωμάτων. Ιδιότητες του Αορίστου ολοκληρώματος. Τεχνικές ολοκλήρωσης: Μέθοδος της αντικατάστασης. Ολοκλήρωση ρητών συναρτήσεων - Mερικά κλάσματα. Ολοκλήρωση κατά παράγοντες. (7) Ορισμένο ολοκλήρωμα και εφαρμογές : Υπολογισμοί εμβαδών. Υπολογισμοί όγκων εκ περιστροφής. (8) Μιγαδικοί αριθμοί: Ορισμοί. Σχεδιάγραμμα του Argand. Πράξεις Μιγαδικών αριθμών σε Καρτεσιανή μορφή, Πολική και Εκθετική μορφή. Μετατροπή μιγαδικών αριθμών από μια μορφή σε άλλη. Αλγεβρικές πράξεις μιγαδικών αριθμών. (9) Διαφορικές Εξισώσεις 1ης Τάξης: Εξισώσεις Χωριζόμενων     Μεταβλητών.  Ομογενείς Διαφορικές Εξισώσεις.  Ακριβείς Διαφορικές Εξισώσεις. Γραμμικές Διαφορικές Εξισώσεις. (10) Η έννοια της σειράς. Σύγκλιση σειράς. Κριτήρια Σύγκλισης . Δυναμοσειρές. Σειρές Taylor.  Σύγκλιση Δειναμοσειρών. Παραγώγιση και Ολοκλήρωση Δειναμοσειρών.

Στόχοι Μαθήματος: Γενικός στόχος του δεύτερου μέρους του ειδικού μαθήματος είναι να καταστήσει τους φοιτητές ικανούς να επικοινωνούν στα Αγγλικά σε επίπεδο Β1-Β2 του Κοινού Ευρωπαϊκού Πλαισίου Αναφοράς (ΚΕΠΑ) για τις Γλώσσες, σε θέματα σχετικά με την κοινωνική και φοιτητική τους ζωή (πανεπιστήμιο, πρόγραμμα σπουδών, κλάδος σπουδών τους), καθώς και σε θέματα που αφορούν στη μελλοντική τους επαγγελματική σταδιοδρομία (επαγγέλματα του κλάδου, σύντομο βιογραφικό, κ.λπ.).  Η υποβοηθούμενη από τις νέες τεχνολογίες εκμάθηση της γλώσσας και του πολιτισμού γίνεται μέσα από επικοινωνιακές περιστάσεις οι οποίες αντλούνται από περιστάσεις αυθεντικής επικοινωνίας που πιθανόν να βρεθούν οι φοιτητές στη ζωή τους, κατά τη διάρκεια των σπουδών τους και της επαγγελματικής τους σταδιοδρομίας. Η απόκτηση γλωσσικής ικανότητας γίνεται μέσα από αντίστοιχα κειμενικά είδη, σενάρια, και ρόλους παραγωγής και κατανόησης προφορικού και γραπτού λόγου. Το πρόγραμμα βασίζεται σε σύγχρονες θεωρίες μάθησης όπως τον εποικοδομητισμό και τον κοινωνικό εποικοδομητισμό και μαθητοκεντρικές μεθόδους διδασκαλίας, και αναπτύσσει τόσο τις γλωσσικές δεξιότητες των φοιτητών όσο και μεταβιβάσιμες δεξιότητες του 21ου  αιώνα όπως επικοινωνία, χρήση των νέων τεχνολογιών πληροφόρησης και επικοινωνίας, συνεργασία, δημιουργικότητα και καινοτομία, κριτική σκέψη και διαπολιτισμική συνείδηση καθώς και δεξιότητες όπως την αυτόνομη και δια βίου μάθηση. Ειδικότερα σε σχέση με την Ηλεκτρολογία και τους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές, το μάθημα στοχεύει να καταστήσει τους φοιτητές ικανούς στη διαχείριση αγγλόγλωσσης βιβλιογραφίας, όπως και στην κατανόηση και επεξεργασία υλικού συναφές με τις επιστημονικές κατευθύνσεις της Ηλεκτρολογίας, της Πληροφορικής και της Μηχανικής Υπολογιστών.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Μέχρι το τέλος του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση να: (1) Αντλούν επικοινωνιακές περιστάσεις, σενάρια και ρόλους, μέσα από αυθεντικές καταστάσεις της κοινωνικής και φοιτητικής τους ζωής (πανεπιστήμιο, κλάδος σπουδών τους), καθώς και από θέματα που αφορούν την μελλοντική τους επαγγελματική σταδιοδρομία (χώρος εργασίας, επαγγέλματα του κλάδου, καθήκοντα). (2) Επικοινωνούν με ικανοποιητική επάρκεια επιπέδου Β1-Β2 του ΚΕΠΑ για τις γλώσσες (παραγωγή και κατανόηση προφορικού και γραπτού λόγου) στα πιο πάνω θέματα, μέσα από αντίστοιχα και σχετικά κειμενικά είδη, σενάρια, και ρόλους. (3) Κατανοούν αγγλόγλωσσα γραπτά κείμενα που αφορούν τους Ηλεκτρολόγους Μηχανικούς και Μηχανικούς Υπολογιστών, διάφορες καινούργιες τεχνολογίες και αρχίζουν να αναπτύσσουν την ικανότητα κριτικής ανάλυσης αυτών των κειμένων. (4) Έχουν αναπτύξει ικανότητες προφορικής κατανόησης και επαρκούς παρακολούθησης αγγλόγλωσσων ομιλιών και σεμιναρίων από ξένους επισκέπτες στο Τμήμα. Έχουν αναπτύξει επαρκείς ικανότητες ατομικής, ακαδημαϊκής έρευνας προς εκπλήρωση των σχετικών τους υποχρεώσεων στο πρόγραμμα σπουδών της Πληροφορικής και των Μηχανικών Υπολογιστών.

Περιεχόμενο Μαθήματος:  Αρχιτεκτονική υπολογιστών, Εφαρμογές υπολογιστή, Ασφάλεια δεδομένων, Υποστήριξη Υπολογιστών, Περιφερειακές συσκευές, Ιστοσελίδες, Τεχνητή νοημοσύνη, Οι χάκερ και οι ιοί.

Στόχοι Μαθήματος: Στόχος  του μαθήματος είναι να καταστήσει τους φοιτητές ικανούς να επικοινωνούν στα Αγγλικά σε επίπεδο Β1-Β2 του Κοινού Ευρωπαϊκού Πλαισίου Αναφοράς (ΚΕΠΑ) για τις Γλώσσες, σε θέματα σχετικά με την κοινωνική και φοιτητική τους ζωή (πανεπιστήμιο, πρόγραμμα σπουδών, κλάδος σπουδών τους), καθώς και σε θέματα που αφορούν στη μελλοντική τους επαγγελματική σταδιοδρομία (επαγγέλματα του κλάδου, σύντομο βιογραφικό, κ.λπ.).  Ειδικότερα σε σχέση με το πτυχίο Πληροφορικής και Μηχανικών Υπολογιστών στοχεύει να καταστήσει τους φοιτητές ικανούς στη διαχείριση αγγλόγλωσσης βιβλιογραφίας, όπως και στην κατανόηση και επεξεργασία υλικού συναφές με τις επιστημονικές κατευθύνσεις Πληροφορικής και Μηχανικών Υπολογιστών.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Μέχρι το τέλος του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση να: (1) Ανταποκρίνονται σε  επικοινωνιακές περιστάσεις, σενάρια και ρόλους, μέσα από αυθεντικές καταστάσεις της κοινωνικής και φοιτητικής τους ζωής (πανεπιστήμιο, οδηγίες για πρόσβαση σε κτήρια, κλάδος σπουδών τους), καθώς και από θέματα που αφορούν την μελλοντική τους επαγγελματική σταδιοδρομία (χώρος εργασίας, επαγγέλματα του κλάδου, καθήκοντα). (2) Επικοινωνούν με ικανοποιητική επάρκεια επιπέδου Β1-Β2 του ΚΕΠΑ για τις γλώσσες (παραγωγή και κατανόηση προφορικού και γραπτού λόγου) στα παραπάνω θέματα, μέσα από αντίστοιχα και σχετικά κειμενικά είδη, σενάρια, και ρόλους. (3) Κατανοούν αγγλόγλωσσα γραπτά κείμενα που αφορούν την Πληροφορική και τους Μηχανικούς Υπολογιστών, την Ηλεκτρολογία, διάφορες καινούργιες τεχνολογίες και αρχίζουν να αναπτύσσουν την ικανότητα κριτικής ανάλυσης αυτών των κειμένων. (4) Έχουν αναπτύξει ικανότητες προφορικής κατανόησης και επαρκούς παρακολούθησης αγγλόγλωσσων ομιλιών και σεμιναρίων από ξένους επισκέπτες στο Τμήμα. (5) Έχουν αναπτύξει επαρκείς ικανότητες ατομικής, ακαδημαϊκής έρευνας προς εκπλήρωση των σχετικών τους υποχρεώσεων στο πρόγραμμα σπουδών.

Περιεχόμενο Μαθήματος: Πτυχίο στη Πληροφορική και Μηχανική Υπολογιστών – τι σημαίνει; Το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου – ταυτότητα. Λήψη σημειώσεων. Τύποι μάθησης. Βιβλιογραφικές αναφορές, παραφράσεις, λογοκλοπή. Συγγραφή περίληψης. Δεξιότητες χρήσης βιβλιοθήκης. Δεξιότητες χρήσης λεξικών (μονόγλωσσα, δίγλωσσα). Καριέρα στον Τομέα των Μηχανικούς Υπολογιστών. Εξοικείωση με κειμενικά είδη από τους Ηλεκτρολόγους Μηχανικούς και Ηλεκτρολογία. Ψηφιακές γνώσεις. The Information age. Graphical User Interfaces. Πολυμέσα. Δίκτυα. Το διαδίκτυο. Συστήματα επικοινωνίας. Ρομποτική

Στόχοι Μαθήματος: Το μάθημα αυτό έχει σχεδιαστεί ώστε να παρέχει στους φοιτητές της μηχανικής εις βάθος και κριτική κατανόηση των τεχνολογιών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, με έμφαση στα φωτοβολταϊκά και στα συστήματα αιολικής ενέργειας. Στόχος είναι η ανάπτυξη ικανοτήτων ανάλυσης, σχεδιασμού και υλοποίησης τέτοιων συστημάτων, λαμβάνοντας υπόψη τεχνικούς περιορισμούς και θέματα βιωσιμότητας.  Κύριοι στόχοι: (1) Εμβάθυνση της θεωρητικής και πρακτικής γνώσης στις βασικές τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. (2) Ανάπτυξη κριτικής σκέψης και ικανοτήτων σχεδιασμού για την ανάλυση και ενσωμάτωση συστημάτων ΑΠΕ. (3) Εφαρμογή σύνθετων αρχών μηχανικής για την ανάπτυξη αποδοτικών και βιώσιμων λύσεων ενέργειας. (4) Εκτίμηση της απόδοσης των συστημάτων με τεχνικά και περιβαλλοντικά κριτήρια. (5) Εξοικείωση με τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας και υβριδικές διατάξεις.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα μπορούν να: (1) Αποκτήσουν εις βάθος γνώση στην ανάλυση, σχεδίαση και υλοποίηση φωτοβολταϊκών και ανεμογεννητριών. (2) Κριτικά να αξιολογούν τη λειτουργία, απόδοση και ενσωμάτωση των συστημάτων ΑΠΕ. (3) Αναπτύσσουν τεχνικές προδιαγραφές και αξιολογούν συστήματα υπό διαφορετικές συνθήκες. (4) Σχεδιάζουν και βελτιστοποιούν ΑΠΕ χρησιμοποιώντας προχωρημένες μεθόδους μηχανικής. (5) Χρησιμοποιούν εργαλεία προσομοίωσης για ανάλυση της συμπεριφοράς των συστημάτων. (6) Βελτιώνουν την απόδοση φωτοβολταϊκών και αιολικών συστημάτων. (7) Συγκρίνουν και επιλέγουν κατάλληλες λύσεις αποθήκευσης ενέργειας. (8) Προτείνουν καινοτόμες λύσεις για ενίσχυση της λειτουργικότητας και ανθεκτικότητας των συστημάτων.

Περιεχόμενο Μαθήματος: Φωτοβολταϊκά Συστήματα (Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο και οι αρχές μετατροπής ηλεκτρικής ενέργειας, Κατασκευή και ηλεκτρικά χαρακτηριστικά φωτοβολταϊκών πάνελ,  Σχεδίαση και υλοποίηση φωτοβολταϊκών διατάξεων, Ηλεκτρονικοί μετατροπείς και ο ρόλος τους σε φωτοβολταϊκά συστήματα, Τεχνικές MPPT (Παρακολούθηση Σημείου Μέγιστης Ισχύος).  Συστήματα Αιολικής Ενέργειας (Βασικές αρχές αιολικής ενέργειας και είδη ανεμογεννητριών.  Αρχές εξαγωγής ισχύος και ζητήματα απόδοσης. Μετατροπείς για ανεμογεννήτριες. Στρατηγικές MPPT για εφαρμογές αιολικής ενέργειας. Ηλεκτρικές μηχανές για εφαρμογές αιολικής ενέργειας). Άλλες τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και αποθήκευση ενέργειας (Επισκόπηση πρόσθετων τεχνολογιών (π.χ. μικρά υδροηλεκτρικά). Τεχνολογίες μπαταριών και άλλα συστήματα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας.

Στόχοι Μαθήματος: Το μάθημα αυτό στοχεύει την προχωρημένη κατανόηση των συστημάτων ηλεκτρονικών ισχύος, καλύπτοντας διατάξεις ημιαγωγών ισχύος, τοπολογίες μετατροπέων, ανάλυση κυκλωμάτων και πρακτικές εφαρμογές. Με βάση προϋπάρχουσες γνώσεις στην ηλεκτρονική και τη θεωρία κυκλωμάτων, οι φοιτητές αναπτύσσουν ικανότητες ανάλυσης, σχεδιασμού και βελτιστοποίησης κυκλωμάτων ισχύος. Μέσω προβληματοκεντρικής μάθησης και προσομοιώσεων, οι φοιτητές εφαρμόζουν θεωρητικές έννοιες σε πρακτικά σενάρια, επιλύουν σύνθετα τεχνικά προβλήματα και επαληθεύουν τα σχέδια κυκλωμάτων. Το μάθημα παρέχει ένα ισχυρό υπόβαθρο για επαγγελματική σταδιοδρομία στη βιομηχανία και την έρευνα. Στόχοι: (1) Εισαγωγή στις θεμελιώδεις έννοιες και τεχνικές που χρησιμοποιούνται στα σύγχρονα ηλεκτρονικά ισχύος. (2) Κατανόηση της επιλογής και εφαρμογής των διατάξεων ισχύος σε πραγματικά συστήματα. (3) Εξοικείωση με βασικά κυκλώματα μετατροπής ενέργειας και τον ρόλο τους στην επεξεργασία ηλεκτρικής ισχύος. (4) Xρήση εργαλείων προσομοίωσης ως μέρος της διαδικασίας σχεδιασμού και ανάλυσης ηλεκτρονικών κυκλωμάτων ισχύος. (5) Αντιμετώπιση προκλήσεων στον σχεδιασμό αποδοτικών και αξιόπιστων μετατροπέων. (6) Επισκόπηση σύγχρονων τάσεων και τεχνολογιών στα ηλεκτρονικά ισχύος.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Με την ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση να: (1) Αξιολογούν ιδιότητες, λειτουργία και απόδοση διατάξεων ισχύος όπως δίοδοι, MOSFETs, IGBTs και διατάξεων ισχύος από υλικά ευρέος ενεργειακού χάσματος. (2)  Σχεδιάζουν και βελτιστοποιούν κυκλώματα ηλεκτρονικών ισχύος με χρήση διακοπτών ημιαγωγών. (3)  Αναλύουν τοπολογίες μετατροπής ισχύος (AC/DC, DC/DC, DC/AC, AC/AC, ενεργά φίλτρα) και την απόδοσή τους. (4) Ερμηνεύουν κυματομορφές και χαρακτηριστικά ρευμάτων για την ανάλυση της συμπεριφοράς κυκλωμάτων. (5) Χρησιμοποιούν εργαλεία προσομοίωσης (όπως SPICE) για σχεδίαση, επαλήθευση και βελτιστοποίηση κυκλωμάτων. (6) Επιλύουν σύνθετα προβλήματα που συνδυάζουν θεωρία και πρακτική υλοποίηση. (7) Σχεδιάζουν κυκλώματα για εφαρμογές σε ΑΠΕ (π.χ. φωτοβολταϊκά, ανεμογεννήτριες). (8) Εξετάζουν νέες τεχνολογίες και αρχιτεκτονικές στον τομέα των ηλεκτρονικών ισχύος.

Περιεχόμενο Μαθήματος: (1) Διακόπτες Ισχύος Ημιαγωγών (Υλικά και ιδιότητες, Χαρακτηριστικά και δείκτες απόδοσης, Ιδανικός διακόπτης και βασικές αρχές, Δίοδοι και ανορθωτές, MOSFETs, IGBTs, Υλικά ευρέος ενεργειακού χάσματος), (2) Τοπολογίες Αντιστροφέων και Λειτουργία (Οι πέντε βασικοί μετατροπείς (AC/DC, DC/DC, DC/AC, AC/AC, ενεργά φίλτρα), Παραγωγή και ανάλυση κυματομορφών και ρευμάτων), (3) Ανάλυση Κυκλωμάτων Ισχύος (Μοντελοποίηση, προσομοίωση και ανάλυση κυκλωμάτων με χρήση SPICE), (4) Εφαρμογές σε ΑΠΕ (Ενδεικτικές εφαρμογές σε φωτοβολταϊκά και ανεμογεννήτριες), (5) Νέες Τάσεις (Περιγραφή σύγχρονων τάσεων και συστημάτων στα ηλεκτρονικά ισχύος).

Στόχοι Μαθήματος: Το μάθημα αυτό επεκτείνεται στον τομέα των ηλεκτρικών συστημάτων ισχύος, βασιζόμενο στο μάθημα EEN 320. Εστιάζει στη χρήση υπολογιστικών μεθόδων για την ανάλυση των ηλεκτρικών συστημάτων ισχύος τόσο σε μόνιμη κατάσταση λειτουργίας όσο και κατά τη διάρκεια συμμετρικών και ασύμμετρων σφαλμάτων. Στη συνέχεια, παρέχει τη θεμελιώδη κατανόηση της λειτουργίας και της επιλογής διατάξεων προστασίας.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Με την ολοκλήρωση αυτού του μαθήματος, οι φοιτητές θα πρέπει να είναι σε θέση να: (1) Κατανοούν τις θεμελιώδεις υπολογιστικές μεθόδους για την ανάλυση της λειτουργίας των ηλεκτρικών συστημάτων ισχύος τόσο σε μόνιμη κατάσταση όσο και υπό συνθήκες σφάλματος, (2) Κατανοούν και να αναλύουν τα βασικά όρια μεταφοράς ισχύος στα ηλεκτρικά συστήματα, και (3) Κατανοούν τις βασικές αρχές λειτουργίας των διατάξεων προστασίας και τα κριτήρια επιλογής προστασίας.

Περιεχόμενο Μαθήματος: Το μάθημα αποτελείται από τα εξής μέρη: (1) Επανάληψη βασικών αρχών ηλεκτρικής ισχύος (ανά μονάδα, μοντέλα γραμμών/ μετασχηματιστών/ γεννητριών/ φορτίων), (2) Βασικές αρχές λειτουργίας συστημάτων ηλεκτρικής ισχύος (Φόρτιση χαρακτηριστικής αντίστασης, γραμμή χωρίς απώλειες, απόδοση, ικανότητα φόρτισης, μέγιστη μεταφορά ισχύος μέσω γραμμής, χαρακτηριστικές P-δ και P-V, φαινόμενο Ferranti), (3) Ανάλυση ροής ισχύος (Πίνακας αγωγιμότητας κόμβων, μέθοδος Newton-Raphson, μέθοδος ταχείας αποσύζευξης, ροή ισχύος DC), (4) Ασύμμετρη λειτουργία (Συμμετρικά στοιχεία, θετική/ αρνητική/ μηδενική ακολουθία και σχετικά διαγράμματα), (5) Ανάλυση σφαλμάτων (Μοντελοποίηση γραμμής/ μετασχηματιστή/ γεννήτριας κατά τη διάρκεια σφάλματος, απόλυτα σφάλματα), (6) Βασικές αρχές προστασίας (Αρχές, δομή, προστασία υπερέντασης, προστασία απόστασης, διαφορική προστασία, ψηφιακά ρελέ, σχεδίαση και συντονισμός προστασίας).

Στόχοι Μαθήματος: Κατανόηση των βασικών ιδιοτήτων του φωτός, των οπτικών κυματοδηγών και γενικότερα των βασικών εννοιών της φωτονικής

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Αποκτήστε βασικές γνώσεις φωτονικής σε σχέση με το οπτικό και τη δυνατότητα περαιτέρω κατανόησης εφαρμογών στην επιστήμη της μηχανικής

Περιεχόμενο Μαθήματος: (1) Εισαγωγή στη Φωτονική και τις Οπτικές Επικοινωνίες: Επισκόπηση της φωτονικής και των εφαρμογών της σε διάφορους τομείς όπως η τεχνολογία πληροφοριών και επικοινωνιών, η υγειονομική περίθαλψη, οι βιοεπιστήμες, η οπτική ανίχνευση, ο φωτισμός, η ενέργεια και η βιομηχανία. Θα συζητηθεί η εξέλιξη των συστημάτων φωτεινού κύματος πριν από την εισαγωγή στις βασικές αρχές των συστημάτων οπτικών επικοινωνιών. (2) Η φύση του φωτός και η παραγωγή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας για εφαρμογές φωτονικής (i) Κυματική φύση του φωτός: Φωτεινά κύματα σε ομοιογενή μέσα. Δείκτης διάθλασης. Ομαδική ταχύτητα και ομαδικός δείκτης. Μαγνητικό πεδίο, ακτινοβολία και διανύσμα Πόιντινγκ. Νόμος του Σνελ και ολική εσωτερική ανάκλαση. Εξισώσεις Fresnel. Πολλαπλή παρέμβαση και οπτικοί συντονιστές. Χρονική και χωρική συνοχή. Αρχές περίθλασης. Πόλωση. Μαθηματικές μέθοδοι καθορισμού των χαρακτηριστικών του φωτός (παράμετροι Stokes, διανύσματα και πίνακες Jones) και πώς καθορίζονται αυτά τα χαρακτηριστικά. (ii) Οπτικές πηγές και λέιζερ: Επιστήμη και υλικά ημιαγωγών. Έννοιες ημιαγωγών και ενεργειακές ζώνες. Άμεσοι και έμμεσοι ημιαγωγοί: διαγράμματα E-k. Αρχές p-n επαφής και διαγράμματα ενεργειακών ζωνών. Αρχές εκπομπής φωτός και ενίσχυσης σε λέιζερ. Λέιζερ (παλμικά και συνεχούς κύματος), διόδους εκπομπής φωτός (LEDs), ημιαγώγιμα λέιζερ (λέιζερ ακμής και VCSELs). Εξίσωση ρυθμού σε σταθερή κατάσταση. Λέιζερ στερεάς κατάστασης μονής συχνότητας. Οπτικοί ενισχυτές. (3)Οπτικοί κυματοδηγοί: Η διάδοση του φωτός σε οπτικούς κυματοδηγούς. Διηλεκτρικοί κυματοδηγοί και οπτικές ίνες. Συμμετρικός επίπεδος διηλεκτρικός κυματοδηγός. Διάχυση τρόπων και κυματοδηγού στον επίπεδο κυματοδηγό. Οπτική ίνα βαθμίδας δείκτη. Αριθμητικό άνοιγμα. Διασπορά σε μονοτροπικές ίνες. Ρυθμός bit, διασπορά και οπτικές μη-γραμμικότητες. Ηλεκτρικό και οπτικό εύρος ζώνης. Οπτική ίνα μεταβλητού δείκτη διάθλασης. Εξασθένιση στις οπτικές ίνες - απορρόφηση φωτός και σκέδαση. Κατασκευή οπτικών ινών. (4) Οπτικοί ανιχνευτές και δέκτες: Η ανίχνευση του φωτός και η αποδιαμόρφωση του φωτός, περιλαμβανομένων των φωτοαγωγών, φωτοδιόδων και συστημάτων δεκτών.Αρχή λειτουργίας φωτοδιόδου p-n επαφής. Εξωτερικό φωτορεύμα. Συντελεστής απορρόφησης και υλικά φωτοδιόδων. Κβαντική απόδοση και απόκριση. Οι φωτοδιόδοι p-i-n, κρουστικές και ετεροεπαφής. Φωτοτρανζίστορ. Φωτοαγώγιμοι ανιχνευτές και κέρδος φωτοαγωγιμότητας. Θόρυβος στους φωτοανιχνευτές. Ζητήματα συστήματος: πηγές θορύβου και λόγος σήματος προς θόρυβο, περιορισμοί χρονικής απόκρισης και αποτελεσματικού εύρους ζώνης. (5) Ενσωμάτωση πληροφορίας σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία & τεχνικές επικοινωνίας: (i) Βασικές αρχές διαμόρφωσης: Πόλωση και διαμόρφωση του φωτός. Διάδοση φωτός σε ανισοτροπικά μέσα: διπλοθλαστικότητα. Διπλοθλαστικές οπτικές συσκευές. Οπτική δραστηριότητα και κυκλική διπλοθλαστικότητα. Ηλεκτροοπτικά φαινόμενα. Ενσωματωμένοι οπτικοί διαμορφωτές. Ακουστοοπτικός διαμορφωτής. Μαγνητοοπτικά φαινόμενα. Μη γραμμική οπτική και δημιουργία δεύτερης αρμονικής, (ii) Διαμόρφωση: Ακουστοοπτικές και ηλεκτροοπτικές τεχνικές, εναλλαγή LED, αναλογικές και ψηφιακές τεχνικές με λέιζερ, τεχνικές διαμόρφωσης AM, FM και φάσης. (6) Εφαρμογές συστημάτων φωτεινού κύματος: Σύνοψη σημαντικών εννοιών της ψηφιακής επικοινωνίας όπως η ψηφιακή μετάδοση βασικής και ευρείας ζώνης, ρυθμός σφάλματος bit, ρυθμός σφαλμάτων ομάδας bit και πολυπλεξία διαίρεσης χρόνου (TDM) και πολυπλεξία διαίρεσης μήκους κύματος (WDM). Τάσεις και νέες κατευθύνσεις στις εφαρμογές φωτονικής, (i) Θόρυβος και ανίχνευση: Θόρυβος που προέρχεται από τις ιδιότητες των ινών, των πομπών, των δεκτών και των ενισχυτών καθώς και ο καθορισμός του ρυθμού σφαλμάτων bit, (ii) Οπτικοί Πολυπλέκτες και Αποπολυπλέκτες: Αρχή λειτουργίας πολυπλεκτών και αποπολυπλεκτών. Διάφορες οπτικές συσκευές απαραίτητες για οπτικά δίκτυα, οπτικοί ενισχυτές, συσκευές ελέγχου πόλωσης, οπτικοί απομονωτές, οπτικά φίλτρα και διαθλαστικά πλέγματα, διαμορφωτές και διακόπτες, (iii) Σχεδίαση οπτικών συστημάτων: Διαδικασία σχεδίασης συνδέσεων οπτικών συνδέσμων σημείου προς σημείο.