Sähköpiirien perusteet (5 op)

Arviointiasteikko

H-5

Tavoitteet

Opit sähkötekniikan peruslait ja tunnet alan terminologiaa, tasa- ja vaihtosähkö virtapiirien perusteista, komponenteista ja laskentamenetelmistä. Tunnistat tasa- ja vaihtosähköpiirien komponentit. Osaat muodostaa peruslakien ja peruslaskentatapojen avulla yhtälöt sähköpiirien suureiden ratkaisemiseksi ja osaat ratkaista suureet. Osaat rakentaa sähköisiä kytkentöjä sekä osaat kytkeä tarvittavat sähkömittarit kytkentään ja testata teorian toimivuutta käytännön virtapiireissä sähkötyöturvallisuus huomioiden. Ryhmätöissä opit ottamaan vastuuta oman osaamisen hyödyntämistä käytännön töissä, jakamaan tietoa ja ottamaan vastuuta ryhmän oppimisesta

Sisältö

- Johdanto
- Sähkötekniikan termit ja suureet,
- Sähkötekniikan perusyhtälöt
- Sähkötekniikan peruskomponentit, vastus, kela, kondensaattori, jännitelähde ja virtalähde
- Sähköpiirien rakenne ja kytkentä
- Yksinkertaisten sähköpiirien laskennan yhtälöiden muodostaminen
- Yhtälöiden ratkaiseminen
- Tasasähköpiirien ja 1-vaihevaihtosähköpiirien laskenta
- Laskimen ja ohjelmien käyttö laskennassa
- Laboratoriossa sähköpiirien komponenttien kytkentä, virtapiirin toiminta, mittaukset ja toiminnan/mittaustulosten arviointi. Virran, jännitteen, tehojen ja resistanssin mittaus.

Aika ja paikka

Luennot ZOOM etäopetusalustalla.
Laboraatiot ja mittaukset Kemi Kosmo luokka 1138.

Oppimateriaalit

Kurssilla ei ole pakollista oppikirjaa. Luentojen ja harjoitusten tukena voi käyttää oppikirjaa itseopiskelua varten.

Silvonen: Elektroniikka ja sähkötekniikka, Otatieto, 2018.

Silvonen: Sähkötekniikka ja piiriteoria, Otatieto, 2009.

Valtonen, Lehtovuori: Piirianalyysi. Osa 1 Tasa- ja vaihtovirtapiirien analyysi, 2011.

Valtonen, Lehtovuori: Piirianalyysi. Osa 2 Muutosilmiöt, systeemifunktiot ja siirtojohdot, 2011.

Tarkka, Mättänen, Hietalahti: Piirianalyysi 1, Edita, 2002.

Tarkka, Mättänen, Hietalahti: Piirianalyysi 2, Edita, 2002.

Ahoranta: Sähkötekniikka, Sanoma Pro, 2016.

Opetusmenetelmät

Etäluennot etäopetuksena ZOOMissa, luennot myös tallennetaan jälkikäteen katsottaviksi. Etäluennoilla ei osallistumispakkoa.
Mittauslaboraatiot Kemin kampuksella, labrat ovat pakollisia opintojakson toteutuksen takia.
Päiväryhmällä on lisäksi harjoitus/labratunteja jotka tukevat opiskelua, osallistuminen ei ole pakollista mutta oppimisen kannalta suotavaa.
Mittauslaboraatiosta tulee tehdä raportti joka on osa arviointia ja osaamisen tunnistamista.
Opintojaksoon kuuluu tentti. Opintosuoritteen saamiseksi tulee tentti suorittaa hyväksytyksi (vähintään T1) ja mittauslaboraation raportti on hyväksytty.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Toteutuksen tentti suoritetaan Moodlessa etänä.
Uusintatenttien ajankohta ilmoitetaan toteutuksen Moodle työtilassa.
Uusintatenttiin tulee ilmoittautua ennakkoon.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Mittauslabrojen suorittaminen etänä mahdollista mikäli esim. työpaikan ympäristö mahdollistaa vastaavien mittauksien suorittamisen omatoimisesti.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija osaa sähkötekniikan terminologiaa, peruskomponentit, sähköpiirien käsitteet, rinnan- ja sarjakytkennät, sähkötekniikan peruslait, peruslaskentatavat. Opiskelija osaa muodostaa yksinkertaisen sähkökytkennän virtapiiriyhtälöt ja ratkaista niistä eri sähkösuureita. Opiskelija osaa tehdä yksinkertaisen sähköpiirin kytkennän todellisilla komponenteilla kytkentäkaavion mukaisesti, mitata sähköpiirien sähkösuureita mittauslaitteilla ja verrata tuloksia laskemalla saatuihin. Opiskelija osaa käyttää yksinkertaisten matemaattisten menetelmien lisäksi osoitinsuureita sähkösuureiden laskennassa.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija osaa sähkötekniikan peruslakeja teoriassa ja käytännössä. Opiskelija osaa eri ratkaisutapoja virtapiirien ratkaisemiseen ja eri tehosuureiden ja impedanssien laskentaan. Opiskelija osaa mittaustuloksien perusteella muodostaa yksinkertaisen komponentin sijaiskytkennän ja virtapiirin kaavion sekä laskea peruslakien avulla muita sähkösuureita. Opiskelija tunnistaa mittauslaitteiden vaikutuksia mitattavaan sähköpiiriin. Opiskelija osaa tehdä mittauspöytäkirjan ja tulkita mittaustuloksia sekä laatia työstä raportin.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija osaa soveltaa sähkötekniikan peruslakeja teoriassa ja käytännössä. Opiskelija osaa soveltaa eri ratkaisutapoja virtapiirien ratkaisemiseen ja eri tehosuureiden ja impedanssien laskentaan. Opiskelija osaa mittaustuloksien perusteella muodostaa komponentin sijaiskytkennän ja virtapiirin kaavion sekä laskea peruslakien avulla muita sähkösuureita. Opiskelija tietää mittauslaitteiden vaikutuksia mitattavaan sähköpiiriin. Opiskelija osaa tehdä mittauspöytäkirjan ja tulkita mittaustuloksia sekä laatia työstä raportin.

Esitietovaatimukset

Ei ole.