Electrical physics (5 cr)

Evaluation scale

H-5

Content scheduling

Sisältö:
- sähköön liittyvät suureet ja peruslainalaisuudet: virta, jännite, teho, resistanssi. Ohmin ja Joulen lait, Kirchhoffin lait.
- jännite- ja virtalähteet, akut ja paristot.
- sähkökentät. Kapasitanssi ja kondensaattori.
- magnetismi, magneettinen voimavaikutus ja sähkömagneettinen induktio. Induktanssi ja kela.
- vaihtosähkö, reaktanssi ja impedanssi. Vaihtosähkön teho.
- sähkösuureiden mittaaminen yleismittarilla ja oskilloskoopilla.

Objective

The target of the study course is to familiarize student in the fundamentals electricity and magnetism. When course is completed, student understands the meaning of electricity and magnetism in operational principle of electrical machines and equipment.

Content

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

Materials

Kurssialustalla julkaistava materiaali.
(Ahoranta: Sähkötekniikka.)

Teaching methods

Itsenäinen opiskelu kurssialustalla julkaistusta materiaalista (luentomoniste, videot).
Ryhmätyöt.
Laskuharjoitukset.
Laboratoriotyöt.

Exam schedules

Tentti järjestetään kurssin lopuksi. Tarkemmasta ajankohdasta tiedotetaan kurssin aloitusluennolla.

Pedagogic approaches and sustainable development

Kurssiin liittyvän teorian opiskelussa korostuu itsenäinen työskentely.
Kontaktitunneilla käydään läpi käsiteltäviin aiheisiin liittyviä esimerkkejä ja neuvotaan harjoitustehtävien tekemisessä.
Laboratoriotöissä tutustutaan sähköön liittyviin suureisiin käytännössä ja perehdytään perusmittalaitteiden käyttöön.

Completion alternatives

Vastaavat muualla suoritetut opinnot.

Student workload

Palautettavat harjoitustehtävät, jotka ovat suurimmaksi osaksi laskuharjoituksia.
Laboratoriotyöt.

Evaluation methods and criteria

Palautettavat tehtävät (30 %), lopputentti (70 %).
Laboratoriotöiden tekeminen on pakollinen osa kurssin suoritusta.

Failed (0)

Opiskelija:
- ei osaa ratkaista yksinkertaisiin tasavirtapiireihin liittyviä suureita kuten jännitteitä, virtoja ja tehoja,
- ei tunne pariston/akun toimintaa eikä osaa määrittää siihen liittyviä suureita,
- ei osaa ratkaista kondensaattoreihin ja keloihin liittyviä yksinkertaisia tehtäviä.

Kokonaispisteet alle 40 % kokonaispisteistä.

Assessment criteria, satisfactory (1-2)

Opiskelija:
- osaa ratkaista yksinkertaisia tasavirtapiirejä sekä kondensaattoreihin ja keloihin liittyviä suureita,
- tuntee pariston/akun toimintaa ja osaa määrittää siihen liittyviä suureita.

Arvosana 1: 40 - 51 % kokonaispisteistä.
Arvosana 2: 52 - 63 % kokonaispisteistä.

Assessment criteria, good (3-4)

Edellisen lisäksi opiskelija:
- osaa ratkaista sähkön perussuureita myös haastavammista tasavirtapiireistä,
- osaa ratkaista vaihtosähköön liittyviä suureita (jännitteet, virrat, tehot) yksinkertaisissa virtapiireissä,
- tuntee sähkö- ja magneettikenttiin liittyvät keskeiset lainalaisuudet.

Arvosana 3: 64 - 75 % kokonaispisteistä.
Arvosana 4: 76 - 87 % kokonaispisteistä.

Assessment criteria, excellent (5)

Edellisen lisäksi opiskelija:
- osaa ratkaista myös haastavampiin vaihtovirtapiireihin liittyviä suureita sekä sähkö- ja magneettikenttiin liittyviä ongelmia.

Arvosana 5: 88 - 100 % kokonaispisteistä.

Further information

Kurssiin liittyvistä asioista tiedotetaan Itslearning-kurssialustalla.
Kurssin opettajaan saa parhaiten yhteyden sähköpostilla.