Opinto-opas

Tavoitteet (OJ)

Tällä opintojaksolla opiskelija perehtyy sähkön virtapiireihin liittyvien mallinnusten perusteisiin. Opintojakson suoritettuaan 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 (OJ)

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

Esitietovaatimukset (OJ)

Tekniikan matematiikka ja fysiikka tai vastaavat esitiedot.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2) (OJ)

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) (OJ)

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) (OJ)

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.

Aika ja paikka

Lukujärjestyksen mukaisesti. Katso mahdolliset poikkeamat perusrytmistä jokaiselle alkavalle viikolle.

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Opintojakson tentti pidetään alustavasti viikolla 16. Uusintakokeet järjestetään alustavasti viikolla 18 (ja tarvittaessa viikolla 20).

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opintojakson päätteeksi järjestetään tentti, josta tulee saada vähintään 25% maksimikoepisteistä läpäistäkseen opintojakson. Aktiivisuudesta kotitehtävien laskennassa sekä simulointitehtävien suorittamisessa myönnetään lisäpisteitä, jotka lasketaan läpipääsyrajan ylittäneen tenttipistemäärän päälle. Passiivisuudesta vähennetään vastaavasti pisteitä. Tarkemmat kokonaispisteiden laskentaperusteet esitellään opintojakson alussa.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

Lähiopetus, ohjeistettu itsenäinen työskentely

Oppimateriaalit

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

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Arvioitu opiskelijan ajankäyttö n. 135 h, josta opetusta n. 50 h.

Sisällön jaksotus

Tasasähköpiirit: peruskäsitteet, sähköverkon rakenneosat, Kirchhoffin lait, sarja- ja rinnankytkentä, sähköteho, Théveninin ja Nortonin vastinpiirit, virtapiirien analysointimenetelmät. Vaihtosähköpiirit: peruskäsitteet, passiiviset peruskomponentit, vaihtosähkötehon ja sen laskennan perusteet.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Aiemmin suoritetun vastaavaksi katsottavan korkeakouluopinnon sisällyttäminen opiskelijan HOPSiin totetutuksen tilalle tai aiemmin hankitun osaamisen tunnustamisen hakeminen (HyväHOT-järjestelmä).

Lisätietoja opiskelijoille

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