Virtapiirit 1 (5 op)

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

Opiskelija osaa
- määritellä sähkötekniikan peruskäsitteet ja -suureet, sähköpiireihin liittyvät käsitteet ja komponentit
- laskea peruslaskentamenetelmillä tasa- ja vaihtosähköpiirien suureita
- tehdä todellisten sähköjärjestelmien virtapiirien yksinkertaisia mallinnuksia virtapiirilaskentaan.

Sisältö (Opintojakso)

Tasa- ja vaihtosähköpiirien käsitteet, komponentit, laskenta- ja analysointimenetelmät. Suppean sähköverkon ja sähkölaitteiden mallintaminen.

Esitietovaatimukset (Opintojakso)

Tekniikan perustyökalut -opintokokonaisuus tai vastaavat tiedot

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2) (Opintojakso)

Opiskelija tunnistaa sähkötekniikan peruskomponentit ja niiden perusominaisuudet, ja osaa ratkaista piirilaskutehtäviä yksinkertaisista rinnan- ja sarjakytkennöistä. Opiskelija tunnistaa vaihtosähkösignaalin perussuureet signaalien kuvaajista sekä osaa kuvata aikatason signaaleita osoittimien avulla.

Arviointikriteerit, hyvä (3-4) (Opintojakso)

Edellisten lisäksi opiskelija osaa soveltaa erilaisia menetelmiä ratkaistessaan piirilaskutehtäviä piireissä, joissa on sekakytkentöjä. Opiskelija osaa soveltaa jännite- ja virtalähdemalleja todellisten sähkölähteiden kuvaamisessa. Opiskelija osaa soveltaa osoitinlaskentaa yksinkertaisissa vaihtosähköpiireissä sekä ymmärtää vaihtosähkötehon peruskäsitteet. Opiskelija osaa nimetä sähkötekniikan peruskomponenttien ominaisuuksia sekä käyttökohteita tasa- ja vaihtosähköpiireissä.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5) (Opintojakso)

Edellisten lisäksi opiskelija soveltaa monipuolisesti erilaisia analyysimenetelmiä ratkaistessaan piirilaskutehtäviä. Opiskelija osaa soveltaa jännite- ja virtalähdemalleja todellisten sähkölähteiden kuvaamisessa. Opiskelija osaa ratkaista vaihtosähkölaitteen tehokomponentit, -kolmion sekä -kertoimen. Opiskelija osaa kuvailla monipuolisesti sähkötekniikan peruskomponenttien ominaisuuksia ja käyttökohteita sähköjärjestelmissä sekä ymmärtää pääkohdat komponenttien käyttäytymisestä vaihtosähköpiirin kuormana.

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Alustava aikataulu: 1. välikoe viikolla 8 ja 2. välikoe viikolla 15. Koeaikataulu tarkentuu opintojakson kuluessa.
1. uusintatentti ja korotus 26.05.2020, 2. uusintatentti kesäkuussa 2020 (tarkentuu myöhemmin). Uusintatentteihin ilmoittaudutaan Pakin kautta.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Kaksi pakollista välikoetta. Minimiläpipääsyraja 33% yhteenlasketuista koepisteistä. Aktiivisuudesta kotitehtävien laskennassa myönnetään lisäpisteitä, jotka lasketaan minimiläpipääsyrajan ylittäneen välikoepistemäärän päälle.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

Lähiopetus, laskuharjoituksia, tietokonesimulointeja

Oppimateriaalit

Pertti Tarkka, Kari Määttänen, Lauri Hietalahti: Piirianalyysi 1, ISBN 951-37-3737-3 sekä muu luennoilla käsiteltävä materiaali.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Opiskelijan ajankäyttö n. 130 h, josta lähtiopetusta n. 60 h.

Sisällön jaksotus

Tasasähköpiirit: peruskäsitteet, sähköverkon rakenneosat, Kirchhoffin lait, sarja- ja rinnankytkentä, sähköteho, Théveninin ja Nortonin vastinpiirit, superpositioteoreema, analyysimenetelmät. Vaihtosähköpiirit: peruskäsitteet, passiiviset peruskomponentit, vaihtosähkötehon laskennan ja osoitinsuureiden perusteet.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Aiemmin hankitun osaamisen tunnustamisen hakeminen (HyväHOT-järjestelmä).

Lisätietoja opiskelijoille

Symbolinen laskin on suositeltava apuväline opintojaksolla läpi käytävien laskutehtävien helpottamiseksi.

Arviointikriteerit - hylätty (0) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Suoritus ei täytä arvosanan tyydyttävä minimivaatimuksia.

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

Opiskelija tunnistaa sähkötekniikan peruskomponentit ja niiden perusominaisuudet, ja osaa ratkaista piirilaskutehtäviä yksinkertaisista rinnan- ja sarjakytkennöistä. Opiskelija tunnistaa vaihtosähkösignaalin perussuureet signaalien kuvaajista sekä osaa kuvata aikatason signaaleita osoittimien avulla.

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

Edellisten lisäksi opiskelija osaa soveltaa erilaisia menetelmiä ratkaistessaan piirilaskutehtäviä piireissä, joissa on sekakytkentöjä. Opiskelija osaa soveltaa jännite- ja virtalähdemalleja todellisten sähkölähteiden kuvaamisessa. Opiskelija osaa soveltaa osoitinlaskentaa yksinkertaisissa vaihtosähköpiireissä sekä ymmärtää vaihtosähkötehon peruskäsitteet. Opiskelija osaa nimetä sähkötekniikan peruskomponenttien ominaisuuksia sekä käyttökohteita tasa- ja vaihtosähköpiireissä.

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

Edellisten lisäksi opiskelija osaa soveltaa monipuolisesti erilaisia analyysimenetelmiä ratkaistessaan piirilaskutehtäviä. Opiskelija osaa soveltaa jännite- ja virtalähdemalleja todellisten sähkölähteiden kuvaamisessa. Opiskelija osaa ratkaista vaihtosähkölaitteen tehokomponentit, -kolmion sekä -kertoimen. Opiskelija osaa kuvailla monipuolisesti sähkötekniikan peruskomponenttien ominaisuuksia ja käyttökohteita sähköjärjestelmissä sekä ymmärtää pääkohdat komponenttien käyttäytymisestä vaihtosähköpiirin kuormana.