Sähköstatiikka ja virtapiirit, magnetismi (3 op)

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

Opiskelija osaa
- pelkistää sähköiset ja magneettiset ilmiöt sekä virtapiirit suureiksi ja niiden välisiksi lainalaisuuksiksi
- esittää ongelmiin perustellun ratkaisun teknis-luonnontieteellisistä lähtökohdista
Opiskelija tuntee
- sähkö- ja magneettikentien syntymisen periaatteet ja niiden merkityksen koneiden ja laitteiden toiminnassa.

Sisältö (Opintojakso)

Sähkö- ja magneettikenttä, virtapiirit ja sähköiset komponentit, materiaalien sähköiset ja magneettiset ominaisuudet, sähkömagneettinen induktio, sähköisten antureiden toimintaperiaatteet.

Esitietovaatimukset (Opintojakso)

Mekaniikka, lämpö- ja virtausoppi.

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

1. Koe viikolla 50
1. uusinta- ja korotustentti
2. uusintatentti

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opintojakso arvioidaan asteikolla 0-5. Arvosana muodostuu kokeesta ja laskuharjoitustehtävistä saatujen pisteiden summasta. Laskuharjoitustehtävien käsittelyssä läsnäolo on oltava ainakin 80 %.*
Kokeen yhteispistemäärä on 30 p. Laskuharjoitusten tehtävämäärä on n. 30 ja tehtyään 90 % annetuista tehtävistä saa max. 15 pistettä. Laskuharjoitusten läpäisy edellyttää 20 % annettujen tehtävien suorittamista.
Kurssin kokonaispistemäärä on siten 30 p + 15 p = 45 p. Läpäisyyn tarvitaan 1/3 kokonaispistemäärästä eli 15 pistettä ja kokeesta vähintään 8 pistettä.
Maksimiarvosanan 5 saa 90 % maksimipistemäärästä eli 40 pisteellä.
*Poissaoloja voi sopimuksen mukaan korvata palauttamalla ratkaisut Tabulaan. Nämä lasketaan 80 % osuudella suoritettuihin tehtäviin.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

lähiopetus
laskuharjoitukset
demonstraatiot
mittausharjoitukset
koe

Oppimateriaalit

* Inkinen, Manninen, Tuohi, Momentti 2 Insinöörifysiikka, Otava
* Tekniikan kaavasto, Tammertekniikka
* Opettajan muu materiaali (Tabula)

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

lähiopetusta noin 30 h + opiskelijan itsenäistä työskentelyä 40 h = noin 70 h yhteensä

Sisällön jaksotus

Alustava lähiopetuksen sisältösuunnitelma:
Sähköstatiikka 6 h
- Sähkövaraus ja Coulombin laki
- Sähkökentät
- Potentiaali, kapasitanssi
Tasaviratapiirit 6 h
- sähkövirta
- Ohmin laki
- Kytkennät
Magneettikenttä 6 h
- Magneettikentät, magn. voimavaik.
- Sähkövirran magn. kenttä
- Aineen magn. ominaisuudet
Induktio 6 h
- Faradayn laki
- Lenzin laki
- Pyörrevirrat, induktanssi
Koe 3 h

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Ei

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

Ei

Kansainvälisyys

Ei

Lisätietoja opiskelijoille

Aikataulu lukujärjestyksen mukaan

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

Opiskelija osaa käyttää ilmiöitä kuvaavia suureita ja yksiköitä, osaa analysoida ilmiöitä kvalitatiivisesti ja ratkaista yksinkertaisia sovelluksia, jotka ovat esitettyjen esimerkkien kaltaisia.

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

Edellisen lisäksi opiskelija osaa soveltaa sähköstatiikan ja magnetismin peruslakeja uusiin tilanteisiin ja osaa perustella ratkaisut.

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

Edellisen lisäksi opiskelijalla on kokonaisvaltainen käsitys sähköstatiikan ja magnetismin peruslaeista, niiden välisistä yhteyksistä ja niiden käytöstä ongelmien ratkaisuun sekä sujuva taito analysoida ongelmia ja perustella valitut ratkaisut.

Arviointikriteerit - hyväksytty/hylätty (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Opiskelija osaa käyttää ilmiöitä kuvaavia suureita ja yksiköitä, osaa analysoida ilmiöitä kvalitatiivisesti ja ratkaista yksinkertaisia sovelluksia, jotka ovat esitettyjen esimerkkien kaltaisia.