Faglig innhold

Emnet gir grunnleggende kunnskap om kretsanalyse for lineære fysiske energisystemer. Analyse og måling på elektriske energikretser er hovedfokus for emnet, men kretskonseptet og analyseteknikker vil også kunne anvendes på andre fysiske domener. Kurset tar for seg DC-kretser, introduserer AC-signaler og enkle likerettere.

Elementer i emnet:

• Likestrøm og -spenning, resistans, effekt og energi.
• Komponentegenskaper til samt kretser med spenningskilder, strømkilder, resistans, induktans, kapasitans, brytere/dioder, ideell operasjonsforsterker og jord.
• Ohms lov samt Kirchhoffs strømlov og spenningslov.
• Ulike metoder for lineær kretsanalyse; eksempelvis kildetransformasjon, kretsforenklinger, nodeanalyse, sløyfeanalyse, superposisjon, samt Thevenin- og Norton-ekvivalent.
• Transient analyse (inn- og utkobling) i RL-, RC- og RLC-kretser
• Analogier til, samt anvendelse av, kretskonseptet og analyseteknikker på andre fysiske domener.
• Introduksjon av vekselstrøm og -spenning (AC-signaler)
• Grunnleggende kraftelektronikk og ikke-lineære systemer. Likeretter og likestrømsomformere.
• Refleksjoner rundt etikk og bærekraft i forbindelse med elektriske systemer og komponenter.
• Kort om den historiske utviklingen innen kretslæren.
• Håndregning og simulering/beregning ved hjelp av digitale verktøy.
• Gruppearbeid, laboratoriearbeid og dokumentasjon av dette.

Noen justeringer av tema og fokus vil kunne forekomme, og mer detaljert informasjon om pensum blir tilgjengeliggjort ved starten av semesteret.

Læringsutbytte

Studenten skal forstå:

• Grunnleggende egenskaper i et utvalg elektriske kretser, og forstå hvordan elektriske kretser kan styres.
• Forstå hvordan kretskonseptet kan overføres til andre fysiske domener.
• Sikkerhet på lab, fysiske kretskoblinger og feilsøking, samt presisjon og begrensninger i måleinstrumenter.

Studenten skal kunne:

• Bruke nettverksteoremer, komponentkarakteristikker og fundamentale lover i elektrisk kretsteori for å beregne parameter i systemer med et utvalg komponenter.
• Utføre systemanalyser ved hjelp av håndberegninger og simuleringer, samt praktisk oppkobling og måling på lab.
• Koble opp enkle kretser etter gitte spesifikasjoner. Måle elektriske verdier ved hjelp av multimeter og oscilloskop.
• Benytte ulike kretskomponenter til å lage kretser med ønskede egenskaper.
• Utføre og rapportere gruppearbeid/laboratoriearbeid i tekniske rapporter.

Etter fullført emne har kandidaten generell kompetanse:

1. Bruke grunnleggende lover og analysemetoder fra dette emnet i senere deler av kandidatens studie og i arbeidssituasjoner.
2. Kjenne til norske og engelske faguttrykk for metoder/teknikker, komponenter/parametre, måleenheter mm.
3. Bruk et simuleringsverktøy for analyse av enkle energisystemer.
4. Følg sikkerhetsinstruks for laboratoriearbeid.
5. Rapportere laboratoriearbeid.

Læringsformer og aktiviteter

Læringsaktivitetene vil være en kombinasjon av forelesninger og studentsentrerte læringsaktiviteter.

Obligatoriske aktiviteter: Laboratoriearbeid og øvinger .

Noen av undervisningsaktivitetene kan bli undervist på engelsk.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger
• Laboratoriearbeider

Spesielle vilkår

Kursmateriell

Informasjon om kursmateriell vil bli gitt i begynnelsen av semesteret.

Studiepoengreduksjon