Opinto-opas

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.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Kurssin arviointi perustuu palautettuihin harjoitustehtäviin, laboratoriotöistä tehtäviin raportteihin sekä kurssin aikana pidettäviin pienimuotoisiin testeihin.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Arvioitu työmäärä on noin 110 tuntia, josta lähiopetusta on noin kolmasosa.

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

Arviointiasteikko

H-5

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Kurssin arviointi perustuu palautettuihin harjoitustehtäviin, laboratoriotöistä tehtäviin raportteihin sekä kurssin aikana pidettäviin pienimuotoisiin testeihin.