|
|
|||||||||||||||||
Opinto-opas 2011-2012
SMG-5070 Sähkömagneettisten järjestelmien analyysi, 5 op
|
Vastuuhenkilö
Tuomas Kovanen
Opetus
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Kesä | Toteutuskerrat | Luentoajat ja -paikat |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Hyväksytysti suoritetut harjoitustehtävät (vaihtoehtoisesti tentti) ja laboratoriotyö.
Osaamistavoitteet
Opiskelija tuntee sähkömagneettisen kenttäteorian yhteyden virtapiireihin ja magneettipiireihin. Hän osaa soveltaa magneettipiirilaskentaa lineaaristen materiaalien tapauksessa. Opiskelija osaa muodostaa sähkömagneettiset mallit siirtolinjoille, aaltoputkille ja resonaattoreille, sekä tietää minkälaisiin reuna-arvotehtäviin näissä tapauksissa päädytään. Hän osaa ratkaista Helmholtzin yhtälön reunaehtoineen separointimenetelmällä karteesisessa ja polaarikoordinaatistossa. Hän osaa soveltaa separointimenetelmää aaltoputkien tapauksessa, ja suorittaa järjestelmän tehotarkastelun sähkö- ja magneettikenttien ratkaisujen avulla. Lisäksi opiskelija hahmottaa mallintamisprosessia kokonaisuutena, ja tiedostaa siinä tarvittavia keskeisiä taitoja.
Sisältö
| Sisältö | Ydinaines | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Virtastationaariset ja kvasistaattiset kentät sekä näiden yhteys piiriteoriaan. Magneettipiirit (esimerkkinä reluktanssimoottori). Energia ja impedanssi. | Kenttä- ja piiriteorian kytkeminen yhdistetyksi tehtäväksi. | |
| 2. | Aaltoilmiö ohjausrakenteissa (esimerkkeinä siirtolinjat, aaltoputket ja valokaapelit). 2D-separointimenetelmä karteesisessa ja polaarikoordinaatistossa (sähkö- ja magneettikenttien ratkaiseminen aaltoputkessa). Aallon kuljettaman tehon ja häviötehon määrittäminen sähkö- ja magneettikentistä. | Aaltoilmiön ja kvasistatiikan välinen rajankäynti. | |
| 3. | Resonanssi-ilmiöt (siirtolinjaresonaattorit, onkaloresonaattorit, resonanssipiirit) ja näiden sovelluksia. Resonaattorin hyvyysluku ja sen määrittäminen sähkö- ja magneettikentistä. | ||
| 4. | Mallintamisprosessi kokonaisuutena. Reuna-arvotehtävän rooli mallintamisessa. |
Opintojakson arvostelu
Harjoitustehtävät (vaihtoehtoisesti tentti) ja laboratoriotyö.
Arvosteluasteikko:
Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)
Esitietovaatimukset
| Opintojakso | P/S | Selite |
| SMG-1300 Sähkömagneettiset kentät ja aallot I | Suositeltava | |
| SMG-1400 Sähkömagneettiset kentät ja aallot II | Suositeltava |
Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen POPiin)
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
|
|
|
Tarkempia tietoja toteutuskerroittain
| Toteutus | Kuvaus | Opetusmuodot | Toteutustapa |
| Kurssin tavoitteena on selvittää sähkömagneettisen teorian yhteyttä käytännön teknisten laitteiden toimintaan. Kurssin painotus on eri ilmiöiden merkitysten arvioimisella, arvioimisen seurauksena tehdyillä mallinnuspäätöksillä sekä päätösten seurauksena saatujen matemaattisten tehtävien tuntemuksella. | Luennot |
Lähiopetus: 50 % Etäopetus: 0 % Itseopiskelu: 50 % |