Tasavirtapirit (5op)

Arviointiasteikko

H-5

Tavoitteet

Osaat teoreettisen sähkötekniikan perusteet, eli mitä on jännite, virta, resistanssi, teho ja mitä eroa on vaihtosähköllä ja tasasähköllä. Osaat käyttää tasasähköpiirien laskennassa tarvittavia ohminlain kaavoja sekä Kirchhoffin lait virtapiirin virran ja jännitteen laskentaan. Osaat muodostaa peruslakien ja peruslaskentatapojen avulla yhtälöt sähköpiirien suureiden ratkaisemiseksi. Yhtälöiden ratkaisussa osaat hyödyntämää laskentaohjelmia ja simulaattoria tulosten tarkistamiseen. Laadit kirjallisen raportin laboraatiomittauksista, jossa hyödynnät opintojakson teorioita, simulaattoria ja laskentaohjelmia.

Sisältö

- Sähkötekniikan termit ja suureet,
- Sähkölähteet, siniaalto ja tasasähkö
- Jännitteen, virran, resistanssin ja tehon mittaus
- Sähkötekniikan peruskäsitteitä Ohmin laki, Kirchhoffin 1. ja 2. laki ja teho
- Sähkötekniikan peruskomponentit, vastus, kela, kondensaattori, jännitelähde ja virtalähde
- Sähköpiirien rakenne sarja- rinnan- ja sekakytkennät
- Piirimuunnokset sekä virta ja jännitelähde muunnokset
- Théveninin ja Nortonin teoreemat
- Peruslakimenetelmä
- Maksimi tehon siirto ja sovitus
- Laskuharjoitukset
- Tasasähköpiirien ja 1-vaihesähköpiirien laskenta
- Laskentaohjelma Mathcad Prime käyttö laskennassa
- Virtapiirien OrCAD simulointiohjelman peruskäyttö

Laboratoriossa
- Komponenttien kytkentä, virtapiirin toiminta, mittaukset ja mittaustulosten arviointi.
- Virran, jännitteen ja resistanssin mittaus.

Oppimateriaalit

Piirianalyysi : Osa 1, Tasa- ja vaihtovirtapiirien analyysi, Valtonen, Martti, Lehtovuori, Anu Piirianalyysi : Osa 2, Muutosilmiöt, systeemifunktiot ja siirtojohdot, Valtonen, Martti, Lehtovuori, Anu Piirianalyysi : 1, Pertti Tarkka, Kari Määttänen, Lauri Hietalahti Piirianalyysi : 2 Pertti Tarkka, Lauri Hietalahti Sähkötekniikka ja piiriteoria, Silvonen Kimmo Sähkötekniikka ja elektroniikka, Silvonen Kimmo

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Osaat sähkötekniikan terminologiaa, peruskomponentit (vastus, kela ja kondensaattori), sähköpiirien käsitteet, rinnan- ja sarjakytkennät, sähkötekniikan peruslait, peruslaskentatavat. Osaat ratkaista rinnan- ja sarjakytkennän virtapiirien kysytyt sähköiset suureet. Tunnistat tasasähkön ja vaihtosähkön eron ja osaat tunnistaa virta- ja jännitelähteet kytkennästä. Osaat laatia raportin mittauslaboraatiosta, joka sisältää menetelmien, teorioiden ja tulosten esittelyn sekä yhteenvedon.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Osaat sähkötekniikan terminologiaa, peruskomponentit, sähköpiirien käsitteet, rinnan- ja sarjakytkennät, sähkötekniikan peruslait, peruslaskentatavat. Osaa ratkaista vastusten sekakytkennästä kysytyt sähköiset suureet. Osaa ratkaista halutut sähköiset suureet virtapiiristä, joka sisältää virta ja jännitelähteitä, sekä osaat muodostaa näistä piireistä Theveninin ja Nortonin vastinkytkennät. Tunnistat mittalaitteiden vaikutukset mitattaviin sähköisiin suureisiin. Osaat laatia raportin mittauslaboraatiosta, joka sisältää menetelmien, teorioiden ja tulosten esittelyn sekä yhteenvedon, mittausten simuloinnit ja teoreettiset laskelmat.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Osaat sähkötekniikan terminologiaa, peruskomponentit, sähköpiirien käsitteet, rinnan- ja sarjakytkennät, sähkötekniikan peruslait, peruslaskentatavat. Osaat ratkaista vastusten sekakytkennästä kysytyt sähköiset suureet. Osaat ratkaista halutut sähköiset suureet virtapiiristä, joka sisältää virta ja jännitelähteitä, sekä osaat muodostaa näistä piireistä Theveninin ja Nortonin vastinkytkennät. Osaat soveltaa vastinkytkentöjen teorian käytäntöön ja osaat tehonmaksimisiirron sovellukset. Käytät simulaattori- ja laskentaohjelmien sujuvasti, joka tukee teoreettista sähkötekniikkaa. Osaat laatia raportin mittauslaboraatiosta, joka sisältää menetelmien, teorian ja tulosten esittelyn sekä yhteenvedon, mittausten simuloinnit ja teoreettiset laskelmat. Yhteenvedossa analysoit ja arviot tulosten luotettavuutta suhteessa esitettyihin teorioihin.

Arviointikriteeri, hyväksytty/hylätty

Hyväksytty:
Opiskelija osoittaa riittävää osaamista seuraavilla osa-alueilla:
- Teoreettinen osaaminen (tentti) on vähintään tyydyttävällä tasolla.
- Harjoitustehtävät on suoritettu asianmukaisesti ja osoittavat ymmärrystä aiheesta.
- Käytännön osaaminen(laboratoriotyöt) vastaa osaamisvaatimuksia.
- Raportointi on selkeää, johdonmukaista ja sisältää tarvittavat tiedot.

Hylätty:
Opiskelijan osaaminen on puutteellista yhdellä tai useammalla seuraavista osa-alueista:
- Teoreettinen osaaminen ei täytä vähimmäisvaatimuksia.
- Harjoitustehtävien suoritus on puutteellinen tai virheellinen.
- Käytännön osaaminen(Laboratoriotöiden), ei vastaa osaamisvaatimuksia.
- Raportointi on puutteellista, epäselvää tai olennaisesti virheellistä.

Esitietovaatimukset

Ei ole.