Sähköfysiikka (4 op)
Toteutuksen tunnus: 5100BI01-3001
Toteutuksen perustiedot
- Ilmoittautumisaika
- 01.06.2020 - 06.09.2020
- Ilmoittautuminen toteutukselle on päättynyt.
- Ajoitus
- 01.09.2020 - 18.12.2020
- Toteutus on päättynyt.
- Opintopistemäärä
- 4 op
- Lähiosuus
- 4 op
- Toteutustapa
- Lähiopetus
- Yksikkö
- Tekniikka ja liiketoiminta
- Toimipiste
- Kupittaan kampus
- Opetuskielet
- suomi
- Koulutus
- Energia- ja ympäristötekniikan koulutus
Arviointiasteikko
H-5
Sisällön jaksotus
Opintojaksolla perehdytään sähköön fysikaalisena ilmiönä. Tavoitteena on ymmärtää sähkö- ja magneettikenttiin liittyvät lainalaisuudet ja miten ne vaikuttavat sähköteknisissä peruskomponenteissa. Lisäksi opintojaksolla käydään läpi virtapiirilaskujen perusteita.
Sisältö:
- Sähköstatiikka: sähkövaraus, sähkökenttä, potentiaali ja jännite, kapasitanssi, kondensaattori
- Sähködynamiikka: sähkövirta, resistanssi, vastus, tasasähköpiirit, sähkövirta puolijohteessa
- Sähkömagnetismi: magneettikenttä, liikkuvan varauksen ja magneettikentän vuorovaikutus, virtasilmukka magneettikentässä, induktanssi, kela, generaattori, vaihtovirta ja vaihtovirtapiirit
Tavoitteet
Opintojakson tarkoituksena on antaa opiskelijalle perustiedot sähköstä ja magnetismista. Opintojakson käytyään opiskelija ymmärtää sähkön ja magnetismin merkityksen sähköteknisten koneiden ja laitteiden toiminnassa.
Sisältö
Sähköstatiikka: sähkövaraus ja varauksen säilymislaki, Coulombin laki, sähkökenttä, Gaussin laki, potentiaali, jännite, kapasitanssi
Sähködynamiikka: varausten liike, sähkövirta, johtavuus, resistanssi, Ohmin laki, Joulen laki, Kirchhoffin lait, tasasähköpiirit, sähkövirta puolijohteessa
Sähkömagnetismi: Faradayn laki, Lenzin laki, Amperen laki, virtajohdin magneettikentässä, käämi, induktanssi, generaattori, vaihtovirta, vaihtovirtapiirit, magneettiset materiaalit
Oppimateriaalit
Ilmoitetaan kurssin alussa.
Opetusmenetelmät
Luennot, laskuharjoitukset, simulointiharjoitukset ja laboratoriotyöt. Sähkömagnetismiin liittyvien teorioiden ymmärtämistä pyritään vahvistamaan simulointiharjoitusten ja laboratoriotöiden avulla. Laboratoriotöissä käydään läpi sähköön liittyviä peruskomponentteja (kondensaattori, vastus, kela) ja niihin liittyvät mittaukset.
Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus
Arvioitu työmäärä on noin 110 tuntia, josta lähiopetusta on noin kolmasosa.
Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet
Kurssin arviointi perustuu palautettuihin harjoitustehtäviin, laboratoriotöistä tehtäviin raportteihin sekä kurssin aikana pidettäviin pienimuotoisiin testeihin.