Electrical Circuits 1 (5 cr)

Objectives (course unit)

The student is able to
- define the basic concepts and quantities used in electrical engineering as well as the basic concepts and components of electric circuits.
- use basic calculus to calculate the quantities of direct and alternating circuits
- make simple models to undertake calculations of real electric circuits

Content (course unit)

The concepts, components, calculation and analysis of direct and alternating circuits. Modelling of a simple electric circuit and electric devices.

Prerequisites (course unit)

Basic skills for building systems engineering module or similar skills

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

The student recognizes the basic components of electrical engineering and their basic characteristics, and is able to solve circuit calculations using simple parallel and serial connections. The student recognizes the basic quantities of an AC signal from the signal plotters and is able to describe time-domain signals with vectors.

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

In addition to the above, the student is able to apply different methods in solving circuit calculations in circuits with mixed circuits. The student is able to apply voltage and power source models to describe real electrical sources. The student is able to apply cursor calculation in simple AC circuits and understands the basic concepts of AC power. The student is able to name the properties of basic components of electrical engineering and their applications in DC and AC circuits.

Assessment criteria, excellent (5) (course unit)

In addition to the above, the student applies a variety of analysis methods when solving circuit calculations. The student is able to apply voltage and power source models to describe real electrical sources. The student is able to solve the AC components, triangles and coefficients. The student is able to describe in a versatile way the characteristics and applications of the basic components of electrical engineering in electrical systems and understands the main aspects of the behavior of components as load on an alternating current circuit.

Exam schedules

Alustava aikataulu: Opetus jakautuu viikoille 2 - 15. Tentti viikolla 15. Aikataulu tarkentuu opintojakson kuluessa.
1. uusintatentti ja korotus toukokuussa 2021, 2. uusintatentti kesäkuussa 2021 (tarkentuu myöhemmin).

Assessment methods and criteria

Yksi pakollinen tentti opintojakson lopussa, jonka läpipääsyraja 25% maksimikoepisteistä. Aktiivisuudesta kotitehtävien laskennassa sekä simulointitehtävien suorittamisessa myönnetään lisäpisteitä, jotka lasketaan läpipääsyrajan ylittäneen tenttipistemäärän päälle. Passiivisuudesta vähennetään vastaavasti pisteitä. Tarkemmat laskentaperusteet esitellään opintojakson alussa.

Assessment scale

0-5

Teaching methods

Teoriaopetus, laskuharjoitukset ja tietokonesimulointeja.

Learning materials

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

Student workload

Arvioitu opiskelijan ajankäyttö n. 130 h, josta opetusta n. 50-55 h.

Content scheduling

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.

Completion alternatives

Aiemmin hankitun osaamisen tunnustamisen hakeminen (HyväHOT-järjestelmä).

Further information

Symbolinen laskin on suositeltava apuväline opintojaksolla läpi käytävien laskutehtävien helpottamiseksi. Opintojaksolla hyödynnetään piirisimulaattoria teoriaopintojen ja laskuharjoitusten tukena.

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

Suoritus ei täytä arvosanan tyydyttävä minimivaatimuksia.

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

Opiskelija tunnistaa sähkötekniikan peruskomponentit ja niiden perusominaisuudet, ja osaa ratkaista piirilaskutehtäviä yksinkertaisista rinnan- ja sarjakytkennöistä. Opiskelija tunnistaa vaihtosähkösignaalin perussuureet signaalien kuvaajista sekä osaa muodostaa aikatason yhtälöitä kuvaajien perusteella.

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

Edellisten lisäksi opiskelija osaa soveltaa erilaisia menetelmiä ratkaistessaan piirilaskutehtäviä piireissä, joissa on sekakytkentöjä. Opiskelija osaa soveltaa jännite- ja virtalähdemalleja todellisten sähkölähteiden kuvaamisessa. Opiskelija ymmärtää vaihtosähkön peruskäsitteet sekä sen vaikutuksen peruskomponenteissa (jännite, virta ja teho). Opiskelija osaa nimetä sähkötekniikan peruskomponenttien ominaisuuksia sekä käyttökohteita tasa- ja vaihtosähköpiireissä.

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

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.