Piirianalyysi 1 (3 op)

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

Opiskelija osaa
- itse- ja keskinäisinduktanssin eron
- resonanssin merkityksen virtapiireissä
- siirtofunktion ja sen käytön suodatinpiireissä
- Laplace-muunnoksen käytön sähkötekniikassa

Sisältö (Opintojakso)

Keskinäisinduktanssipiirit, resonanssipiirit, siirtofunktio ja suodatin, Laplace-muunnoksen käyttö

Esitietovaatimukset (Opintojakso)

Tasa- ja vaihtosähköpiirien sisältöjen osaaminen

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Välikoe- ja tenttipäivät ilmoitetaan kurssin aikana.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Kurssin pääasiallisena tavoitteena on saavuttaa ymmärrys ja mallinnustaito tietyistä sähkötekniikan oleellisista ilmiöistä. Kurssin arvioinnissa pyritään pääosin testaamaan sitä, kuinka hyvin näiden ilmiöiden mallinnustaito on opittu.

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

Kurssi toteutetaan pääosin verkko-opetuksena tabulassa, perinteisen lähiopetuksen osuus on vähäinen. Tarve lähituntien määrälle selviää toteutuksen aikana.

Kurssin sisällön rakentaminen perustuu kulmakivien menetelmään. Piirianalyysi 1:ssä kulmakiviä on viisi kappaletta (Kirchhoffin lait ja komponenttien virta-jännite-yhtälöt), ja niistä rakennetaan piirien ratkaisumenetelmiä erilaisiin tilanteisiin. Verkko-opetuksessa tullaan käyttämään:
- paljon lyhyitä opetusvideita kurssin keskeisimmistä asioista
- kattavasti sähköistä materiaalia teoriasta, laskuharjoituksista ja tehtävien ratkaisuehdotuksista

Oppimateriaalit

tabulassa jaettava sähköinen materiaali

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Opiskelijan kokonaiskuorma on 80 tunnin luokkaa.

Sisällön jaksotus

Kurssilla on neljä keskeistä aihepiiriä: keskinäisinduktanssi, resonanssi, suodattimet, ja piirien kytkentätilanteet (Laplace-muunnos). Kaikki neljä aihepiiriä ovat lähtökohtaisesti yhtä tärkeitä.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

välikokeet ja tentti

Lisätietoja opiskelijoille

Kurssi järjestetään pääosin verkkototeutuksena tabulan avulla.

Yhteydet muihin opintojaksoihin:
- kompleksiluvut (Geometria ja vektorilaskenta)
- keskinäisinduktanssin, resonanssin ja kytkentäilmiöiden mittaaminen (Sähkö- ja automaatiotekniikan peruslaboraatiot)

Arviointikriteerit - tyydyttävä (1-2) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Opiskelija osaa ratkaista yksinkertaisia tehtäviä kaikista kurssin keskeisistä aihepiireistä.

Arviointikriteerit - hyvä (3-4) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Opiskelija osaa ratkaista soveltavia tehtäviä keskinäisinduktanssista, resonanssista, suodatinpiireistä ja piirien kytkentätilanteista. Soveltavien tehtävien ratkaiseminen edellyttää laskentarutiinin lisäksi keskeisten aihepiirien vahvaa ymmärrystä.

Arviointikriteerit - kiitettävä (5) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

- Opiskelija osaa suunnitella yksinkertaisen muuntajan ja ymmärtää, mitkä tekniset yksityiskohdat vaikuttavat sen toimintaan (keskinäisinduktanssi).
- Opiskelija osaa soveltaa sarja- ja rinnakkaisresonanssia käytännön sovelluksissa ja ymmärtää resonanssin ilmiönä.
- Opiskelija osaa suunnitella erilaisia suodatinkytkentöjä ja ymmärtää jännitevahvistuksen käyttäytymisen taajuuden funktiona.
- Opiskelija ymmärtää piirien kytkentäilmiöiden taustat, ja osaa ratkaista erilaisia piirien kytkentäilmiöitä Laplace-muunnoksen avulla.