Electrical Circuits 2 (5 cr)

Objectives (course unit)

The student is able to
- calculate and analyse single and three phase alternating electric circuits
- describe the working principles of a transformer
- determine electrotechnical quantities forming the basis of the compensation of an electric network
- use waveform analysis in electrical engineering
- carry out and analyse basic quantities used in electrical engineering

Content (course unit)

The concepts, components, calculation and analysing methods of alternating circuits. Polyphase systems. Resonant and filter circuits. Fourier series. Mutual inductance. Basic measurements in electrical engineering.

Prerequisites (course unit)

Electrical Circuits 1 (5T00BE00) and the Basic Skills of Engineering module

Assessment criteria, satisfactory (1-2) (course unit)

The student identifies the components of electrical engineering and their properties in DC and AC circuits. The student knows the basics of single and three phase alternating electricity. The student is able to use vector calculation and network analysis technology to determine the characteristics of a simple alternating current circuit. The student is able to calculate the actual, reactive and apparent power of a three-phase load. The student knows the basics of change phenomena and resonances in the electric network.

Assessment criteria, good (3-4) (course unit)

In addition to the above, the student is able to apply different methods to the analysis of AC circuits. The student is able to use pointer counting in 1-phase and 3-phase AC circuits. The student is able to determine the power of a component connected to a three-phase electrical circuit and to justify the practical meanings of the active, reactive and virtual power components. The student is able to describe the operation of a transformer and solve simple mutual inductance problems.

Assessment criteria, excellent (5) (course unit)

In addition to the above, the student can apply various methods for the analysis of alternating current circuits. The student is able to determine the power of a three-phase circuit both computationally and based on measurement. The student understands the principles alternating and resonance of AC circuits and their means of control.

Location and time

Lukujärjestyksen mukaisesti.

Exam schedules

Alustava aikataulu: Teoriaopetus 3.9.-19.11.21. Laboratoriotyöt 26.11.-10.12.21. Kertaus 13.12.21 ja tentti 17.12.2021. 1. uusinta ja korotus tammikuussa 2022 ja 2. uusinta maaliskuussa 2022. Koeaikataulut voivat muuttua opintojakson edetessä.

Assessment methods and criteria

Opintojakso arvioidaan asteikolla 0-5. Opintojakso suoritetaan kahdella välikokeella, laboratoriotöillä sekä harjoitus- ja simulointitehtävillä.
Tentillä hyväksytysti suoritetun opintojakson arvosanaa on mahdollista korottaa aktiivisesta tehtävien tekemisestä myönnettävien lisäpisteiden avulla.
Opintojakson suorituksen edellytyksenä on laboratoriotöiden suorittaminen hyväksytysti.

Assessment scale

0-5

Teaching methods

Lähiopetus (koronavaraus), laboratoriotyöskentely, itsenäinen opiskelu, välikokeet ja harjoitustehtävät, piirisimuloinnit, opetuskeskustelu sekä yhteistoiminnallinen oppiminen.

Learning materials

Tarkka et al. Piirianalyysi 2. (Edita, ISBN 951-37-3926-0) sekä muu luennolla esiteltävä materiaali.

Student workload

Opiskelijan keskimääräinen työmäärä on noin 130 tuntia, joka koostuu lähiopetuksesta, laboratoriotöistä, kokeista sekä itsenäisestä työskentelystä harjoitustehtävien ja työselostusten parissa.

Content scheduling

1. periodin alustava jaksotus: kertausta, passiiviset peruskomponentit, teho ja energia, osoitinlaskenta, piirianalyysi vaihtosähköpiireissä, teho vaihtosähköpiireissä, keskinäisinduktanssi ja muuntajat.
2. periodin alustava jaksotus: monivaihejärjestelmät, kolmivaihetehon mittaus, muutosilmiöt, resonanssipiirit ja suodattimet, aaltomuotoanalyysi, kertausta ja tentti.
Laboratoriotyöt suoritetaan intensiivijaksona 2. periodin lopussa.

Completion alternatives

AHOT-menettely on mahdollinen aemmin hankitun osaamisen näytön kautta. Lisätietoja opintojakson vastuuopettajalta.

Practical training and working life cooperation

Ei ole.

Further information

Symbolinen laskin on välttämätön apuväline opintojaksolla läpi käytävien laskutehtävien suorittamiseksi.

Assessment criteria - fail (0) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Opiskelijan osaaminen ei täytä hyväksytyn suorituksen vähimmäisvaatimuksia.

Assessment criteria - satisfactory (1-2) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Opiskelija tunnistaa sähkötekniikan komponentit sekä niiden ominaisuudet tasa- ja vaihtosähköpiireissä. Opiskelija tuntee yksi- ja kolmevaiheisen vaihtosähkön perusteet. Opiskelija osaa käyttää osoitinlaskentaa sekä verkkoanalyysitekniikkaa yksinkertaisen vaihtosähköpiirin ominaisuuksien määrittämiseen. Opiskelija osaa laskea kolmivaihekuorman pätö-, lois- ja näennäistehot. Opiskelija tuntee sähköverkossa esiintyvien muutosilmiöiden ja resonanssien perusteet.

Assessment criteria - good (3-4) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Edellisten lisäksi opiskelija osaa soveltaa erilaisia menetelmiä vaihtosähköpiirien analysointiin. Opiskelija osaa käyttää osoitinlaskentaa 1- ja 3-vaihevaihtosähköpiireissä. Opiskelija osaa määritellä kolmivaiheiseen sähköpiiriin kytketyn komponentin tehon sekä osaa perustella pätö-, lois- ja näennäistehokomponenttien käytännön merkitykset. Opiskelija osaa kuvata muuntajan toimintaperiaatteen sekä ratkaista yksinkertaisia keskinäisinduktanssitehtäviä.

Assessment criteria - excellent (5) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Edellisten lisäksi opiskelija osaa soveltaa erilaisia menetelmiä monipuolisesti vaihtosähköpiirien analysointiin. Opiskelija osaa määritellä kolmivaiheisen sähköpiirin tehon sekä laskennallisesti että mittaamiseen perustuen. Opiskelija ymmärtää vaihtosähköpiirien muutosilmiöihin ja resonansseihin liittyvät periaatteet sekä niiden hallintakeinot.