Теория электрических цепей

История кафедры

Своему возникновению дисциплины «Теория электрических цепей» и «Электротехника» обязаны промышленной революции рубежа XIX — XX веков, связанной с практическим освоением явления электромагнетизма и обусловленной им необходимостью массовой подготовки инженерных кадров. Электротехнику российским связистам начали преподавать в 1919 году в школе связи. В 1920 году школа была преобразована в Электротехникум народной связи имени В.Н. Подбельского. В январе 1921 года это учебное заведение переименовано в Московский электротехнический институт связи (МЭИС).

Иван Алексеевич Черданцев (30 августа 1882 г. – 8 января 1968 г.)
Источник фотографии http://www.pravmir.ru/protoierej-aleksij-emelyanov-o/

Кафедра «Теории электрических цепей» является одной из старейших в Университете. В МЭИС кафедру «Теоретические основы электротехники» организовал и возглавил профессор И.А. Черданцев. Его книги «Теория переменных токов» (1932 г.) и «Введение в теоретическую электротехнику: руководство для энергетических втузов» (1934 г.) были одними из лучших учебников по этому курсу.

Под руководством И. А. Черданцева впервые была разработана программа курса теоретических основ электротехники, включавшего в качестве основных частей теорию электрических цепей и теорию электромагнитного поля. Такое построение курса впоследствии было принято всеми электротехническими высшими учебными заведениями страны. Лаборатории электротехники и электрических измерений были организованы Ф.Я. Зотовым и Е.И. Дмитриевым.

С 1938 по 1972 годы кафедру возглавлял радиофизик, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук профессор Лев Анатольевич Жекулин.

В годы Великой Отечественной войны кафедра вместе с институтом была эвакуирована в Ташкент, где она взяла на себя преподавание, кроме основ электротехники, полного курса физики и курса электроматериаловедения. В трудных условиях эвакуации кафедра развернула в Ташкенте лаборатории электротехники, физики, электрических измерений и электроматериалов.

Научно-исследовательские работы членов кафедры относятся к теоретическим и практическим вопросам электромагнитного поля и электрических цепей. Одни из первых работ по исследованию влияния магнитного поля Земли на распространение электромагнитных волн в ионосфере принадлежат Л.А. Жекулину. Им же развиты методы исследования импульсных сигналов, распространяющихся в неоднородной ионосферной плазме, и исследовано распространение импульсных сигналов в коаксиальном кабеле с учётом его неоднородностей для оценки искажений при телевизионных передачах. Дальнейшие работы Л.А. Жекулина относятся к задачам дифракции и к взаимодействию электромагнитных сигналов с различными средами, в частности, с ионосферной плазмой, параметры которой получены с помощью самых всевозможных технических средств. Работы по электромагнитному экранированию, начатые Л.А. Жекулиным, были продолжены В.М. Лавровым и И.Н. Добротворским.

Другое направление научных работ кафедры относится к исследованию электрических цепей. В этом направлении, которое разрабатывал Э.А. Меерович, осуществлено развитие операторного метода для расчёта сложных электрических цепей, дано решение ряда задач по расчёту нелинейных цепей и по анализу и синтезу электрических цепей. Э.А. Меерович обосновал применение обобщённых функций к расчёту переходных процессов в электрических цепях как с постоянными, так и переменными параметрами. В области электромагнитных расчётов Э.А. Меерович развил метод электромагнитных отображений в применении к широкому классу задач, включая задачи расчёта ферромагнитных экранов.

Доцент Е.И. Дмитриев проводил работы по измерению неэлектрических величин электрическими методами. Профессор В.А. Говорков проводил исследования цепей с электромагнитными механизмами, а также разрабатывал приближённые методы расчёта электрических и магнитных полей.

В 1950 — 1960 гг. по заданию комиссии технической терминологии Академии наук СССР члены кафедры провели большую работу по совершенствованию электро-технической терминологии. Ряд статей и проект электротехнической терминологии, подготовленные В.М.Лавровым, опубликованы в журнале «Электричество».

Членами кафедры написаны учебники, учебные пособия и монографии: «Электрические и магнитные поля» В.А. Говоркова (1951, 1960, 1966), «Теория электромагнитного поля в упражнениях и задачах» В.А. Говоркова и С.Д. Купаляна (1957), «Теория электромагнитного поля» С.Д. Купаляна (1963, 1966, 1970), «Теория электромагнитного поля и основы распространения радиоволн» В.М. Лаврова (1964), «Методы релятивистской электродинамики в электротехнике» Э.А. Мееровича (1966), «Расчёт транзисторных усилителей звуковой частоты» П.А. Попова (1959), «Характеристики транзистора» П.А. Попова (1962), «Расчёт транзисторных усилителей звуковой частоты» П.А. Попова (1964, переведена на чешский язык), «Расчёт электрических частотных фильтров» П.А. Попова (1966), «Транзистор как четырёхполюсник» П.А. Попова (1966), «Обратная связь в транзисторных усилителях» П.А. Попова (1969), пять сборников описаний лабораторных работ по курсам: теория электрической связи, теория линейных электрических цепей и телефонно-телеграфные измерения П.А. Попова, 14 сборников описаний лабораторных работ по курсам: электротехника, электрические измерения и теория линейных электрических цепей И.Н. Добротворского.

Развитие специальностей института вызвало необходимость углублённого и в то же время раннего изучения студентами теории электрических цепей в широком диапазоне частот. В 1964 г. были утверждены новые учебные планы, существенно изменившие порядок и методику преподавания электротехнических и радиотехнических дисциплин МЭИС. В силу этих обстоятельств кафедра «Теоретические основы электротехники» в 1966 г. была преобразована в кафедру «Теории линейных электрических цепей».
Из-за увеличения приёма студентов в институт и особой значимостью курса теории электрических цепей кафедра была значительно расширена. В 1966 г. в состав кафедры «Теории линейных электрических цепей» влилась группа преподавателей кафедры «Теории электрической связи».

Кафедра «Теории электрической связи» была организована в 1931 г. как кафедра «Распространения электромагнитной энергии по проводам». Заведующими кафедрой были с 1931 г. по 1938 г. и с 1939 г. по 1960 г. профессор П. К. Акульшин, а в 1938—1939 гг. и с 1960 г. по 1965 г. профессор И.А. Кощеев. В составе кафедры в разное время работали Н.А. Баев, В.А. Новиков, П.Г. Хрупов, К.Е. Кульбацкий, С.Н. Евланов, И.И. Гроднев, Н.П. Шумилин, О.И. Григорьева. На кафедре читались курсы «Теория связи по проводам» и «Телефонно-телеграфные измерения». Члены кафедры (П.К. Акульшин, И.А. Кощеев, К.Е. Кульбацкий) издали в 1940 г. капитальный труд «Теория связи по проводам», долгое время служивший настольной книгой для инженеров-связистов. В 1957 г. П.К. Акульшиным, И.А. Кощеевым и С.Н. Евлановым издан курс «Основы теории электрической связи» в трёх книгах. В 1968 г. С.Н. Евлановым издан курс «Основы техники проводной связи».

Кафедра в 1971 году. Сидят И.С. Виницкая, Т.Н. Художникова, А.В. Адаменко, Е.И. Гойхбарг, Л.Е. Канунникова, М.П. Калабекова, О.И. Григорьева, Н.В. Бестужева, Е.А. Андреева, Т.В. Третьякова. Стоят: В.И. Ганин, И.Н. Добротворский, П.А. Попов, В.М. Лавров, В.С. Загребаев, Л.А. Жекулин, С.Н. Евланов, С.Д. Купалян, А.Г. Кульгачёв, В.А. Севрюгин, Ю.Ф. Застрогин, Ю.Г. Мамиконов.

С 1974 по 1988 г. кафедрой ТЛЭЦ заведовал профессор Константин Константинович Товара. В этот период доцент И.Н. Добротворский возглавил разработку нового универсального лабораторного стенда. Большой вклад в инженерно-техническую разработку универсального лабораторного стенда внёс к.т.н., доцент Г.Н. Драго. Учебно-методическую разработку лабораторного практикума выполнил И.Н. Добротворский. Универсальный лабораторный стенд широко использовался во многих учебных заведениях страны и за рубежом. И.Н. Добротворским написаны учебник «Теория электрических цепей» (1989), учебное пособие «Лабораторный практикум по ТЭЦ» (1990), учебное пособие «ТЭЦ. Задачник» (1994).

Кафедра в 1974 году. Сидят: Л.Н. Федосова, Л.Е. Павлычев, Н.В. Бестужева, О.И. Григорьева, Т.Н. Художникова, К.К. Товара, С.П. Чижова, М.П. Калабекова, Т.П. Балуховская, Е.И. Гойхбарг. Стоят в 1-м ряду: Л.Е. Канунникова, Т.Н. Семёнова,
Т.В. Третьякова, Л.А. Петрусинская, Г.Е. Умнова (Краковская), Л.Г. Лунц. Стоят во 2-м ряду: В.А. Севрюгин, Ю.Г. Мамиконов, А.Д. Дудыкин, В.М. Лавров, В.И. Ганин.

В период с 1988 по 1997 г. кафедру возглавлял д.т.н., профессор Николай Исаакович Смирнов. В 1989 году произошло объединение учебных заведений МЭИС и ВЗЭИС в Московский институт связи (МИС), который позже был переименован в МТУСИ. При объединении институтов в состав кафедры влилась группа преподавателей ВЗЭИС: профессор М.С. Шебес, к.т.н., доцент М.В. Каблукова, к.т.н., профессор В.Н. Соболев, к.т.н., доцент А.К. Тер-Акопов, д.т.н., профессор М.Г. Витков и другие.

Кафедра в 1996 году. Сидят: О.Б. Козлова, Т.В. Третьякова, Т.Г. Омельченко, Н.М. Коробицына, М.В. Каблукова, Т.Н. Семёнова, Е.Д. Григорьева. Стоят: Л.Г. Лунц, С.А. Сергеев, А.К. Тер-Акопов, В.И. Разумов, Ю.Т. Алексенцев, В.В. Фриск, И.К. Джалалов, Н.И. Смирнов, В.П. Афанасьев, И.Н. Добротворский, В.Н. Репинский, В.Н. Соболев, В.И. Ганин, М.Г. Витков.

С 1997 по 2013 г. кафедрой заведовал д.т.н., профессор Юрий Фёдорович Урядников. В этот период на кафедре разрабатывались новые учебные программы, соответствующие современным требованиям к подготовке специалистов в области телекоммуникации. Под руководством Ю.Ф. Урядникова в МТУСИ была создана система тестового оценивания учебных достижений и качества подготовки бакалавров. Под редакцией Ю.Ф. Урядникова было написано учебное пособие «Основы теории цепей. Тестовое оценивание учебных достижений и качества подготовки» (2007). На кафедре была создана учебная лаборатория, оснащённая персональными компьютерами. Профессор В.Н. Соболев и доцент В.В. Фриск разработали новый лабораторный практикум по курсу «Основы теории цепей» с применением персонального компьютера и пакета Micro-Cap. В.В. Фриском в соавторстве с В.В. Логвиновым было написано учебное пособие «Лабораторный практикум на персональном компьютере» (в 3-х томах, изданных в 2008, 2011, 2016).
В 2009-2014 годы В.П. Афанасьев возглавил работу по созданию лабораторного стенда нового поколения, сочетающего в себе компьютерное моделирование и натурный эксперимент. Профессор В.Н. Соболев опубликовал учебные пособия «Аналоговые и цифровые фильтры электрических сигналов» (2013), «Теория электрических цепей» (2014) и множество других учебно-методических работ.

Кафедра в 2009 году. Слева направо: М.Г. Витков, Н.В. Гедейко, Т.Н. Семёнова, В.И. Ганин, Е.Д. Григорьева, В.В. Фриск, Ю.Ф. Урядников, В.Н. Соболев, Ю.Т. Алексенцев, С.А. Сергеев, В.П. Афанасьев.

С августа 2016 года кафедрой заведует доктор технических наук профессор Виталий Борисович Крейнделин.
В современном курсе теории электрических цепей излагаются основные законы электротехники, методы исследования и расчёта электрических цепей с применением современной вычислительной техники и программирования. Это первый и фундаментальный курс, в котором студенты получают электротехническое образование, приобретают навыки в расчётах и в экспериментальном изучении электрических цепей широкого диапазона частот. В то же время курс принадлежит к специальным дисциплинам, так как в нём изучаются специальные устройства (электрические фильтры, корректирующие цепи, цепи с распределёнными параметрами, цифровые фильтры, цепи с нелинейными элементами и т.д.). Изучение теории электрических цепей необходимо для усвоения студентами последующих специальных дисциплин, для которых этот курс является базисным.

Преподаватели кафедры ТЭЦ постоянно занимаются разработкой учебно-методических пособий, отвечающих постоянно меняющимся требованиям к образованию. За последние годы опубликованы: новый учебник «Теория электрических цепей» (Смирнов Н.И., Фриск В.В., 2019), серия учебных пособий «Применение Matlab и Simulink при изучении дисциплины ТЭЦ» (Фриск В.В., Ганин В.И., Степанова А.Г., 2019-2020), множество других учебно-методических пособий для студентов очного и заочного обучения.

Лаборатории кафедры

Кафедра ТЭЦ располагает аудиторией с мультимедийным оборудованием для проведения лекционных занятий и семинаров. В этой аудитории также проводятся научно-технические и научно-методические конференции.

Кафедре принадлежит лаборатория, оснащённая универсальными стендами типа ЛКТЦ (лабораторными комплексами теории цепей), разработанными по заказу УКУЗа Минсвязи СССР на кафедре теории электрических цепей Московского института связи и изготовленных опытным производством Московского института связи (ОП МИС). Стенд ЛКТЦ состоит из генератора сигналов с разнообразными формами, двухлучевого осциллографа с автоматической синхронизацией, анализатора спектра с фиксированными частотами, электронного фазометра, трёх высокочастотных вольтметров, устройства для умножения частоты, независимых и зависимых источников напряжения и тока, многочисленных пассивных и активных как линейных, так и нелинейных элементов, из которых собираются цепи, подлежащие исследованию. Стенд получает питание от однофазной сети напряжением 220 вольт, потребляет мощность 50…100 Вт, в зависимости от режима работы, время непрерывной работы не менее 18 часов. Стенд позволяет выполнять лабораторные работы, предусмотренные программой обучения, а также большое количество факультативных, учебно-исследовательских и тому подобных работ. Стенд удобен для самостоятельной работы, развивающей творческие способности учащихся, способствует приобретению дополнительных навыков работы с современной электронной аппаратурой и закреплению знаний, полученных при плановых аудиторных занятиях. Исследования, выполненные с помощью стенда ЛКТЦ, обладают большой наглядностью, позволяют заложить хороший фундамент для качественного изучения последующих дисциплин.

Кафедра располагает учебной аудиторией, оснащённой персональными компьютерами. Персональные компьютеры используются для выполнения расчётов электрических цепей, моделирования физических процессов в электрических аналоговых и цифровых фильтрах, в цепях с распределёнными параметрами и пр. Персональные компьютеры используются также для проведения лабораторного практикума по учебным дисциплинам, преподаваемым на кафедре, с применением системы схемотехнического моделирования Micro-Cap.