Sähkötekniikan fysiikka
| Rakennetyyppi: | Opintojakso |
|---|---|
| Koodi: | ST00BO18 |
| OPS: | SAT 2022 / 2022V / 2023 |
| Taso: | Insinööri (AMK) |
| Opiskeluvuosi: | 2 (2023-2024 / 2024-2025) |
| Lukukausi: | Syksy |
| Laajuus: | 3 op |
| Vastuuopettaja: | Mäkinen, Seppo |
| Opetuskieli: | Suomi |
Toteutukset
| Tot. | Ryhmä(t) | Opiskeluaika | Opettaja(t) | Kieli | Ilmoittautuminen |
|---|---|---|---|---|---|
| 3001 | SAT2022-2, SAT2022-2A, SAT2022-2B, SAT2022-2C, SAT2022-2D | 28.8.2023 – 4.11.2023 | Jussi Ojanen | Suomi | 1.8.2023 – 6.9.2023 |
| 3002 | SAT2022V-2, SAT2022V-2A, SAT2022V-2B | 28.8.2023 – 11.11.2023 | Jussi Ojanen | Suomi | 1.8.2023 – 6.9.2023 |
| 3003 | SAT2023-2, SAT2023-2A, SAT2023-2B, SAT2023-2C, SAT2023-2D, SAT2023-2E | 2.9.2024 – 9.11.2024 | Jussi Ojanen, Seppo Mäkinen | Suomi | 1.8.2024 – 6.9.2024 |
Alla oleva kuvaus koskee lukuvuotta: 2024-2025
Osaamistavoitteet
Kurssilla opiskellaan sähkötekniikan kannalta tärkeimmät sähköfysiikan suureet, yksiköt, ilmiöt ja luonnonlait. Käymme läpi sähköstatiikan suureet, yksiköt ja komponentit sekä komponenttien fysikaaliset ominaisuudet teknillisestä näkökulmasta katsottuna. Opiskelemme magneettivuon tiheyden määritelmän ja sen, miten magneettivuon tiheyttä tuotetaan sähkötekniikassa. Kurssilla opiskellaan magneettivuon tiheyden aiheuttamat voimavaikutukset niin pistevaraukseen kuin virtajohtimeen. Opimme ymmärtämään teknilliset mekanismit, joilla tuotetaan indusoitunutta jännitettä niin polkupyörän dynamossa, tuuli- ja vesivoimalassa kuin ydinvoimalan höyryturbiinissa. Tähän liittyen opiskelemme häviöttömän virtamuuntajan toimintaperiaatteen. Indusoituneesta jännitteestä pääsemme luontevasti vaihtojännitteen ja -virran käsitteisiin.
Opiskelijan työmäärä
81 h, josta lähiopetuksessa 27 h.
Edeltävät opinnot / Suositellut valinnaiset opinnot
Teknillisen fysiikan perusteet.
Sisältö
Sähköstatiikka (sähkövaraus, sähköstaattinen voima, sähkökenttä, pintavaraustiheys, dielektrisyysvakio, kondensaattori ja kapasitanssi, kondensaattoreiden rinnan- ja sarjaankytkentä, potentiaali ja jännite, kuivaparin toimintaperiaate, lähdejännite ja napajännite), magneettivuon tiheys, magneettinen vuorovaikutus (vs. gravitaatio- ja sähköstaattinen vuorovaikutus; kenttäteoreettinen näkökulma), magneettinen voima pistevaraukseen (sis. matriisin determinanttitavan laskea ristitulo 3D-tapauksessa), Hallin ilmiö, magneettinen voima suoraan virtajohtimeen, virtajohtimen tuottama magneettivuon tiheys (Biot-Savartin laki), solenoidin tuottama magneettivuon tiheys (Ampéren laki), magneettivuon tuottama indusoitunut jännite (Lenzin laki), generaattori, häviötön muuntaja.
Opiskelumateriaali
Opettajan laatima materiaali.
Opetusmuoto / Opetusmenetelmät
Luento-opetus oppisalissa, kotona ratkaistavat laskuharjoitustehtävät, laboratorioharjoitukset.
Arviointikriteerit
VAMKin yleiset kriteerit.
Arviointimenetelmät
Kurssikoe, laskuharjoitusaktiivisuus, laboratoriotyöskentely.