|
|
|||||||||||||||||
Opinto-opas 2013-2014
PLA-21110 Sähkö- ja piiritekniikan perusteet, 4 op
|
Vastuuhenkilö
Tanja Palmroth, Jussi Polvi
Opetus
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Toteutuskerrat | Luentoajat ja -paikat |
|
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Hyväksytysti suoritettu tentti, laskuharjoitukset ja laboratoriotyöt.
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan
Osaamistavoitteet
Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa selittää verkon passiivisten (vastus, kondensaattori ja induktiivinen komponentti) ja aktiivisten (jännite- ja virtalähde) piirikomponenttien rakenteen ja niiden toimintaperiaatteet sekä pystyy kuvaamaan sähköisten perussuureiden taustalla olevat luonnonilmiöt. Hän osaa soveltaa ja kriittisesti verrata verkkolaskennassa käytettyjä yleisimpiä ratkaisumenetelmiä sekä kykenee tulkitsemaan saatujen tulosten oikeellisuutta. Opiskelija kykenee hahmottamaan osoitinlaskennan ja piiriteorian välisen yhteyden sekä osaa kompleksilukulaskentaa hyväksikäyttäen ratkaista yksinkertaisia vaihtosähköpiirejä. Hän pystyy erottamaan ja selittämään vaihtosähkön eri tehosuureet. Opiskelija osaa kertoa perusasiat passiivisista suodattimista, resonanssista sekä kytketyistä piireistä. Opintojakson aikana opiskelija oppii rakentamaan ja tutkimaan erityyppisiä kytkentöjä hyväksikäyttäen kytkentäalustaa, ulkoista sähkön lähdettä, funktiogeneraattoria, yleismittaria ja oskilloskooppia.
Sisältö
| Sisältö | Ydinsisältö | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Sähköiset perussuureet: sähkövaraus, virta, sähkökenttä, potentiaali, jännite, energia ja teho. | ||
| 2. | Passiivisten ja aktiivisten piirikomponenttien toiminta verkossa; jännitteen ja virran välinen yhteys. Verkkojen rakenne ja siihen liittyvä terminologia. | ||
| 3. | Verkkojen ratkaisumenetelmät sekä Ohmin ja Kirchoff:n lait. Vastusten kytkennät, jännitteen ja virran jako. Kolmio-tähti- ja tähti-kolmio-muunnos. Kerrostamismenetelmä. Silmukkavirta- ja solmupistemenetelmä. Thevenin:n ja Norton:n vastinpiirit verkoille. | Energialähteiden muunnokset. Ratkaisumenetelmän valinnan kriteerit. | Laskentamenetelmien peilaaminen joihinkin käytännön sovelluskohteisiin. |
| 4. | Sinimuotoiset suureet, huippuarvo ja tehollisarvo. Yleistetty Ohmin laki. Osoitinlaskenta ja sen käyttö piirianalyysissä sekä osoitinimpedanssi. | Hetkellisarvoihin pohjautuva analyysi. | |
| 5. | Vaihtosähkön teho: näennäisteho, pätöteho ja loisteho. Kompleksisen tehon hyödyntäminen. | Kuorman mitoittaminen | |
| 6. | Passiiviset suodattimet: Ali-, yli- ja kaistanpäästösuotimen sekä kaistanestosuotimen toiminta ja käyttö. Resonanssin käsite ja merkitys piireissä. | Verkon siirtofunktion käsite yleisellä tasolla. Rajataajuus ja Boden diagrammit. Kaistanleveyden ja hyvyysluvun käsite. | |
| 7. | Lineaarinen ja ideaalinen muuntaja. Keskinäisinduktanssin käsite ja merkitys sekä sen huomioiminen piiriä kuvaavissa yhtälöissä. |
Ohjeita opiskelijalle osaamisen tasojen saavuttamiseksi
Opintojakson arvosana muodostuu pääosin tentin arvosanasta. Laskuharjoitusten aktiivisesta ratkaisemisesta on mahdollisuus saada arvosanan korotus hyväksyttyyn tenttiin. Suoritusvaatimuksena on tentin ja laskuharjoitusten lisäksi hyväksytyt laboratoriotyöt. Hallittuaan ydinaineksen hyvin on opiskelijalla mahdollisuus läpäistä kurssi arvosanalla 3. Arvosanan 4 saavuttaakseen opiskelijan on osattava myös täydentävän tietämyksen sarakkeen asioita. Arvosanaan 5 on mahdollisuus, jos täydentävän tietämyksen sarake osataan hyvin ja ydinaineksen tietoja osaa soveltaa hyvin. Jos ydinaineksessa on vähäisiä puutteita, on opiskelijalla mahdollisuus arvosanaan 1 tai 2 riippuen puutteiden määrästä. Jos ydinaineksen hallinnassa on huomattavia puutteita, ei opiskelija läpäise kurssia.
Arvosteluasteikko:
Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)
Osasuoritukset:
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Painos,saatavuus... | Tenttimateriaali | Kieli |
| Kirja | Electronics: A Systems Approach, 4th Edition | Storey, Neil | 978-0-273-71918-2 | Luvut 1-9 | Kyllä | Englanti | |
| Luentokalvot | Tanja Palmroth | Kopioitavissa Pointerissa kurssin alettua. | Kyllä | Suomi |
Esitietovaatimukset
| Opintojakso | P/S | Selite |
| PLA-21010 Laboratoriotyöturvallisuus | Suositeltava |
Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen POPiin)
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
|
|
|
Tarkempia tietoja toteutuskerroittain
| Toteutus | Kuvaus | Opetusmuodot | Toteutustapa |
| Luentoja 25h, laskuharjoituksia 12h, laboratoriotöitä 18h | Luennot Harjoitukset Laboratoriotyöt |
Lähiopetus: 0 % Etäopetus: 0 % Itseopiskelu: 0 % |
Opintojaksoon liittyvät dokumentit