Sähköfysiikka (4 op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

Opintojaksolla käydään läpi sähköfysiikan keskeisimmät teemat painottaen energia- ja ympäristötekniikan näkökulmaa.
- sähköstatiikka
- tasavirtapiirit
- sähkömittaukset
- puolijohteet
- magnetismi ja sähkömagneettinen induktio
- vaihtovirta ja vaihtovirtapiirit
Edellä mainituista aihepiireistä painotetaan tasavirtapiirejä, sähkömagneettista induktiota ja vaihtovirtaa.

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

Kurssin oppimisalustalla julkaistava materiaali
- videoluennot
- kurssimoniste
- videot demonstraatioista

Kurssin aiheiden opiskelussa voi käyttää tukena myös oppikirjaa, esim.
Ahoranta: Sähkötekniikka. SanomaPro.
Insinöörin (AMK) fysiikka, osat I ja II. Lahden Teho-opetus.

Opetusmenetelmät

Itsenäinen opiskelu
Ohjatut harjoitukset
Laboratoriotyöt

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Tentin ajankohta ilmoitetaan kurssin alussa.

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

Opintojaksolla käytetään flipped learning -tyyppistä lähestymistapaa, jossa asioiden itsenäinen opiskelu ennen lähitunteja on keskeisessä asemassa. Lähituntien aikana keskitytään tehtävien ja ongelmien ratkaisuun sekä niistä keskusteluun.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Vastaavat muualla suoritetut opinnot.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Opintojaksolla on viikottaisia tehtäviä eri aihepiireistä sekä tentti.
Opiskelijan kokonaistyömäärä on noin 110 tuntia.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Arviointi perustuu opintojakson lopussa järjestettävään tenttiin.
Tentin lisäksi laboratoriotyöt ja kurssialustalla julkaistut pienimuotoiset testit on suoritettava hyväksytysti.

Hylätty (0)

Opiskelija tuntee sähköfysiikan perusilmiöitä heikosti. Teorioiden soveltaminen käytännön tilanteisiin on puutteellista.
Sähköfysiikkaan liittyvän terminologian tuntemuksessa ja käytössä on selkeitä puutteita.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2)

Opiskelija tuntee vähintään tasasähköön liittyvät keskeiset käsitteet ja ilmiöt sekä osaa ratkaista tasavirtapiireihin liittyviä suureita yksinkertaisissa tapauksissa. Opiskelija osaa tarkastella ja ratkaista sähkötehoon ja -energiaan liittyviä ongelmia.

Arviointikriteerit, hyvä (3-4)

Opiskelija hallitsee laajasti sähköfysiikkaan liittyviä käsitteitä ja ilmiöitä. Hän tuntee vähintään tasa- ja vaihtosähköön liittyvät keskeiset käsitteet ja ilmiöt sekä osaa ratkaista kyseisiin virtapiireihin liittyviä suureita yksinkertaisissa tapauksissa. Opiskelija tuntee passiivisten komponenttien: vastuksen, kondensaattorin ja kelan toiminnan sekä osaa määrittää resistanssin, kapasitanssin ja induktanssin arvot kyseisille komponenteille.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija tuntee kattavasti sähköfysiikkaan liittyvät käsitteet ja ilmiöt. Tasa- ja vaihtosähkön lisäksi hän tuntee myös sähkö- ja magneettikenttiin liittyvät keskeiset käsitteet ja ilmiöt sekä osaa ratkaista niihin liittyviä laskutehtäviä.

Lisätiedot

Avoimen paikkoja 3