Sähkötekniikan perusteet (5 op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

Opintojaksototeutuksen luennoilla käsitellään seuraavat kokonaisuudet:

1 Sähkötekniikan perusteet
- sähkö-ilmiön synty, sähkövaraukset, sähkönjohtavuus, jännitteen ja virran käsitteet
- virtapiirit, ulko- ja sisävirtapiiri
- tasa- ja vaihtosähkö
- resistanssi, resistiivisyys
- sähkön perussuureiden mittaaminen
- Ohmin laki, sähköteho ja -energia
- Kirchhoffin lait, lähde- ja napajännite, tehohäviöt
- sarjaan- ja rinnankytkentä
- sähkövirran kulku kaasuissa

2 Elektroniikan rakenneosat
- vastus-komponentit, kondensaattorit, kapasitanssi
- RC- ja CR-piiri

3 Magnetismiopin perusteet
- magneettikenttä ja -vuo
- käämi, sähkömagneetti, magnetomotorinen voima
- induktio, Lenzin laki, itseinduktio
- induktanssi
- keskinäisinduktio

4 Vaihtosähkötekniikka
- vaihtosähkön perusteet, hetkellinen jännite/virta, huippu- ja tehollisarvot
- induktiivinen ja kapasitiivinen reaktanssi, impedanssi ja vaihesiirto
- kolmivaihejärjestelmät, tähti- ja kolmiokytkentä

5 Sähkökoneet ja -laitteet
- vaihtosähkögeneraattori
- sähkömoottorit, askelmoottorit
- muuntajat

7 Sähköturvallisuus
- sähkön vaarallisuus, sähköisku ja valokaari
- sähköturvallisuusmääräykset, työturvallisuus, jännitetyö

Sisällöt käsitellään edellä mainitussa järjestyksessä ylhäältä alaspäin. Asiat käsitellään sillä tahdilla kuin se oppijoille sopivalta tuntuu, yksittäisen aiheen käsittelylle ei ole määritettävissä etukäteen tarkkaa ajankohtaa.

Luennot ajoittuvat aikaväliin vko 36/2024 - vko 50/2024.

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija:
- hallitsee sähkötekniikan peruskäsitteet.
- osaa laskea yksinkertaisten virtapiirien eri suureita.
- osaa kuvailla sähkötekniikassa käytettävien komponenttien toimintaa.
- hallitsee sähkötekniikassa käytettävien mittalaitteiden käytön perusteet.

Sisältö

- sähkötekniikan perusteet, mm. sähkökenttä, varauksenkuljettajat
- tasa- ja vaihtosähkötekniikan perusteet
- magnetismin peruskäsitteet
- puolijohde-elektroniikan perusteet
- sähkötekniikan peruskomponentit, mm. vastukset, kondensaattorit, kelat, diodit, transistorit
- tavallisimmat sähkötekniset mittalaitteet, mm. yleismittari ja oskilloskooppi

Oppimateriaalit

Oppimateriaalina käytetään kirjaa:

Moottorialan sähköoppi - Juhala, Lehtinen, Suominen, Tammi, 8. tai 9. painos, 2005

Kirja tulee olla jokaisella oppijalla käytettävissään koko toteutuksen ajan joko hankittuna omaksi tai kirjaston lainaispalveluihin tukeutuen. Kirjan voi ostaa Turun AMK:n Autolaboratoriosta (hinta 35 €/kpl). Kirjan sisältöjä tuetaan muutamilla lisämateriaaleilla, jotka on saatavissa Itslearning:n opintojaksokansiosta.

Opettaja esittelee kurssin aiheet luennoilla PowerPoint-esitysten avulla. Ne eivät tule jakoon oppijoille. Luennoilla on tehtävä aktiivisesti omia muistiinpanoja esitetyistä ja keskustelluista asioista. Oppikirja ja omat luentomuistiinpanot ovat tenttivalmistautumisessa keskeiset lukumateriaalit.

Opetusmenetelmät

Opintojakso on sähkötekniikan peruskurssi. Esitietovaatimuksia ei ole, joskin aiemmasta oppijan perehtyneisyydestä sähkötekniikkaan on merkittävää etua. Asiasisällöstään johtuen toteutus sisältää ison määrän luento-tyyppistä opetusta, jossa opettajan ohjauksella asioita käydään läpi kuunnellen ja keskustellen. Luentosarjan aikana tehdään lisäksi laskuharjoitustehtäviä, joissa luentosisältöihin liittyviä tehtäviä oppijat tekevät joko itsenäisesti tai pienryhmissä. Opettaja ohjaa, tukee ja antaa palautetta koko luentosarjan ajan.

Toteutukseen sisältyy 26 luentoa (á 2 h) sekä 4 laskuharjoitusta (á 2 h).

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Toteutuksessa on yksilösuorituksena ja lähityönä tehtävät laskutentti ja lopputentti.

Laskutentti pidetään pe 29.11.2024 klo 10-12 salissa EDT_C1039 (Sigma). Laskutenttiä ei voi uusia.

Lopputenttitilaisuuksia on kolme:

Tentti, ti 17.12.2024, klo 13 - 15, sali EDU_1001 (Dromberg)
1. uusintatentti, xx.1.25, klo xx - xx, sali xxxx
2. uusintatentti, xx.x.25, klo xx - xx, sali xxxx

Hylättyä kokonaissuoritusta voi uusia lopputentin avulla kaksi kertaa ja hyväksyttyä kokonaissuoritusta saa yrittää korottaa yhden kerran. Joulukuun tenttiin ei ilmoittauduta, mutta lopputenttiuusintoihin on ilmoittauduttava. Ilmoittautuminen uusintoihin avautuu myöhemmin Itslearning:n Suunnitelmiin.

Kansainvälisyys

Opintojakso tutustuttaa oppijat autoalan sähkötekniikan perusteisiin. Käsittely on laaja-alaista ja erittäin monipuolista. Teoreettisen tarkastelun tueksi opettaja esittelee lukuisia käytännön toteutuksia tai käytännön ilmiöitä, joissa sähkö-ilmiöt konkretisoituvat. Luennoilla oppija voi kysyä epäselviltä tuntuvia asioita, joita käydään yhdessä läpi keskustellen. Tällä opintojaksolla rakennetaan pohja ja perusta Ajoneuvo- ja kuljetustekniikan koulutuksessa olevien seuraavien sähkö-aiheisten kurssien ymmärrykselle. Näitä opintojaksoja ovat "TE00BQ46 Autosähkötekniikka", "TE00BQ47 Autoelektroniikka" ja "TE00CL59 Sähkö- ja hybridiautot".

Luennoilla puhetta johtaa opettaja ja asiat esitellään oppijoille siinä tahdissa, että peruskurssi-luonteeseen soveltuva riittävä vuorovaikutuksellisuus saavutetaan. Laskuharjoituksissa tehdään erilaisia tehtäviä luennoilla esitettyihin teemoihin liittyen. Laskuharjoituksissa oppija saa tarvittaessa henkilökohtaista ja yksilöllistä ohjausta.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Toteutuksella ei ole valinnaista toteutustapaa.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Oppiminen tapahtuu kampuksella luentosalissa ja laskuharjoituksissa sekä itsenäisesti luennoilla esitettyjä asioita kertaillen ja palautettavia tehtäviä tehden. Luennolla esiteltävät materiaalit eivät tule jaettavaksi läsnäolijoille, joten oppijoiden tulee tehdä omia muistiinpanoja luentojen aikana. Toteutuksen aikana tehdään itsenäisesti suoritettavat laskutentti ja lopputentti, joissa menestyminen kurssin läpäisyyn ja arvosanaan.

Opintojakson suorittaminen vaatii työtä yhteensä 135 h (5 op x 27 h). Tästä luento-opetusta on 52 h ja laskuharjoituksia 8 h. Lisäksi oppijan on suoritettava itsenäistä opiskelua (ie. luennolla esiteltyjen asioiden kertaamista ja palautettavat laskutehtävät) luentojen luokkaa 55 h. Luentosarjan aikana toteutetaan myös neljä laskuharjoitusta. Viikolla 48/2024 pidetään erillinen yksilösuorituksena tehtävä laskutentti (pituus 2 h). Luentojen päättyessä pidetään lopputentti (pituus 2 h). Jos oppija on ollut läsnä aktiivisesti luennoilla ja laskuharjoituksissa mukana ja tehnyt lukukauden aikana itsenäistä työskentelyä, tenttivalmistautumiseen tarvitaan arviolta 15 h työtä.

Opettaja pitää lukujärjestyksen ajan tasalla, sieltä näkyvät viikoittaiset ajankohdat ja salit luentojen ja laskuharjoitusten osalta.

Lisätiedot

Opettajan ja oppijoiden välillä viestintä tapahtuu valtaosin luentojen aikana. Opettaja tukee tätä viestintää Itslearning:n kurssikansion ilmoituksilla ja Itslearning-viesteillä oppijoiden suuntaan. Oppijat voivat viestiä opettajan kanssa luentojen aikana tai Itslearning:n viesteillä tai sähköpostilla (jyri.janne@turkuamk.fi). Itslearning-kurssikansiossa on oppijoiden käytettävissä yhteinen ja avoin keskustelualue, jossa kurssin sisällöistä ja toteutuksesta voi vaihtaa ajatuksia muiden toteutuksella mukana olevien kanssa. Keskustelualueella on mahdollista antaa myös palautetta opettajalle, myös kokonaan anonyymisti. Lukujärjestyksessä kerrotaan luento- ja laskuharjoitusten ajankohdat ja salit.

Yhteydenottoon voi käyttää myös puhelinta (Jyri Jänne, 040 355 0922) huomioiden virka-aika, soitot on ajoitettava arkipäiviin klo 8 - 16 välille.