Siirry suoraan sisältöön

Virtapiirien mallintaminen (5 op)

Toteutuksen tunnus: 5S00EV47-3011

Toteutuksen perustiedot


Ilmoittautumisaika
02.07.2023 - 03.09.2023
Ilmoittautuminen toteutukselle on päättynyt.
Ajoitus
28.08.2023 - 15.12.2023
Toteutus on päättynyt.
Laajuus
5 op
Toteutustapa
Lähiopetus
Yksikkö
Sähkö- ja automaatiotekniikka
Toimipiste
TAMK Pääkampus
Opetuskielet
suomi
Paikat
0 - 40
Koulutus
Sähkö- ja automaatiotekniikan tutkinto-ohjelma
Opettajat
Sami Heikkilä
Vastuuhenkilö
Jarkko Lehtonen
Ryhmät
23I231A
Sähkö- ja automaatiotekniikka
Luokittelu
CONTACT
Opintojakso
5S00EV47

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

Opiskelija tuntee
- vaihtosähkön tehon käsitteet

Opiskelija osaa
- mallintaa piirejä, joissa on induktiivisesti kytkeytyneitä käämejä
- mallintaa piirien resonanssitilanteet ja hallitsee passiivisten perussuodattimien analyysin
- mallintaa piirien kytkentäilmiöt ja ymmärtää niiden oleelliset erot jatkuvuustilan (steady-state) piirimallinnukseen verrattuna

Sisältö (Opintojakso)

Vaihtosähkön teho: pätöteho, loisteho, näennäisteho, kompleksinen teho.

Keskinäisinduktanssin piirimallinnus: miten induktiivisesti kytketyt käämit otetaan huomioon piirianalyysissä, ideaalimuuntajan piirimalli.

Resonanssi sähköpiireissä: mitä resonanssi tarkoittaa, ja miten se ilmenee sähköpiireissä. Miten sähköpiirien resonanssitilanteet mallinnetaan.

Passiiviset suodatinkytkennät: miten alipäästö-, ylipäästö-, kaistanpäästö- ja kaistanestosuodattimet toteutetaan vastusten, käämien ja kondensaattorien avulla. Miten näitä suodatinkytkentöjä mallinnetaan jännitevahvistuksen siirtofunktion avulla.

Kytkentäilmiöt: miten kytkentäilmiöt ja muut sähköpiirien transienttitilanteet voidaan mallintaa. Kytkentäilmiöiden mallintaminen johtaa väistämättä differentiaaliyhtälöihin, joita opintojaksolla ratkaistaan sekä aikatasossa että Laplace-muunnoksen avulla.

Esitietovaatimukset (Opintojakso)

Tasa- ja vaihtosähköpiirit -opintojakson sisällön hallinta.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2) (Opintojakso)

Opiskelija osaa ratkaista yksinkertaisia tehtäviä kaikista kurssin keskeisistä aihepiireistä.

Arviointikriteerit, hyvä (3-4) (Opintojakso)

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

Arviointikriteerit, kiitettävä (5) (Opintojakso)

Opiskelija ymmärtää syvällisesti vaihtosähkön tehon käsitteet ja taustalla vaikuttavan oletuksen sähkösuureiden sinimuotoisuudesta. Opiskelija osaa mallintaa keskinäisinduktansseja sisältäviä sähköpiirejä ja ymmärtää, miten virtojen ja käämintäsuuntien muutokset vaikuttavat sähköpiirin toimintaan. Opiskelija osaa ratkaista sähköpiirien resonanssitilanteet ja ymmärtää sarja- ja rinnakkaisresonanssin vaikutusten eroavaisuudet. Opiskelija osaa suunnitella erilaisia suodatinkytkentöjä ja ymmärtää jännitevahvistuksen käyttäytymisen taajuuden funktiona. Opiskelija ymmärtää piirien kytkentäilmiöiden taustat ja osaa ratkaista erilaisia piirien kytkentäilmiöitä sekä aikatasossa että Laplace-muunnoksen avulla.

Arviointiasteikko

0-5

Siirry alkuun