Kursöversikt

Kurs-PM

EMI084 EMI084 Kretsanalys lp1+2 HT21 (7,5 hp)

Kursen ges av institutionen för rymd-, geo- och miljövetenskap.

Kontaktuppgifter

Examinator och föreläsare (även övningsledare och laborationshandledare):

• Magnus Thomasson, magnus.thomasson@chalmers.se, 031 - 772 5534 eller 031 - 772 8587 (examinator)
• Donal Murtagh, donal.murtagh@chalmers.se, 031 - 772 5651

Laborationshandledare:

• Albert Monteith, albert.monteith@chalmers.se, 031 - 772 2235

Studieadministratör på institutionen:

• Paulina Sjögren, paulina.sjogren@chalmers.se, 031 - 772 1579

Studenternas kursrepresentanter:

• ej klart

Kursens syfte

Kursens mål är att ge de grundläggande metoderna för analys av elektriska kretsar. Kursen skall ge både förståelse och färdighet. Vi kommer huvudsakligen att begränsa oss till linjära kretsar även om elektroteknikerns värld ofta är ickelinjär. Kursen behandlar likström och stationär växelström.

Med färdighet avses att både kunna använda teorem och beräkningsmetoder för att manuellt analysera elektriska nät och att kunna hantera ett modernt datorbaserat analysverktyg samt handhavande av elektriska komponenter och mätutrustning. Kursen vill förbereda Dig med goda verktyg för övriga komponentinriktade kurser i E-programmet.

Innehåll: Grundläggande kretstekniska begrepp. Kirchhoffs lagar. Mask- och nodanalys. Kretsteoremen. Operationsförstärkare. Komplexa metoden. Filter- och resonanskretsar. Bodediagram. Trefassystem. Laborationer som genomföres, dels praktiskt, dels med hjälp av ett datorbaserat analysverktyg. Laborationerna skall ses som ett komplement och ett stöd till föreläsningsmaterialet.

Schema

Schema med föreläsningarnas innehåll (inkl. kapitel i boken), övningar, laborationer, datum för inlämningar, m.m.: Schema.pdf.
För schema med tider (och sal för laborationerna), se TimeEdit. (Laborationstiderna kan komma att utökas.)

Kurslitteratur

Bill Karlström: Kretsanalys, 2:a uppl. (2018), Studentlitteratur. Finns att köpa på Cremona.

Kursens upplägg

Kursens läraktiviteter består av föreläsningar, räkneövningar och laborationer. Dessutom finns nio obligatoriska inlämningsuppgifter, en frivillig dugga, och ett antal quiz.

Föreläsningarna följer i stort sett lärobokens upplägg, men ofta visas exempel och annat som inte finns i boken. Räkneövningarna består i huvudsak av självverksamhet ("räknestugor") där du kan få hjälp av en lärare. Föreläsningarna kommer att ske på campus. Räkneövningarna kommer också att vara på campus, men med möjlighet att i stället deltaga på distans, via Zoom.

Ett bra sätt att studera är att göra så här:

•  Gå på föreläsningarna.
•  Läs igenom dina föreläsningsanteckningar och/eller motsvarande avsnitt i läroboken.
•  Gör det quiz som hör till föreläsningen. Då testar du att du förstått de grundläggande begreppen. Du kan göra ett quiz hur många gånger som helst.
•  Gör övningsuppgifterna i boken. Tips om rekommenderade uppgifter för varje avsnitt finns i motsvarande modul i Canvas, och där hittar du också korta sammanfattningar av bokens kapitel. Studera lösta exempel i boken om du kör fast. 
•  Gå på räkneövningarna (på campus eller i Zoom). Var inte rädd för att fråga om sådant du inte förstått eller om de fastnat på en övningsuppgift. Lärarna kan svara antingen till hela klassen eller enskilt.
•  När du känner att du börjar behärska avsnittet, gör motsvarande inlämningsuppgift. Om du får retur på uppgiften, försök att lämna in en korrigerad version så snart som möjligt, det är enklare än att vänta länge, och du lär dig sådant som du har nytta av i kursen och på tentan.

Inlämningsuppgifterna och laborationerna är obligatoriska (se nedan och i Schema.pdf för mer information om inlämningstider m.m.).

Förändringar sedan förra kurstillfället

Den stora förändringen att att kursen till stora delar återgår till normal undervisning på campus. I övrigt endast små förändringar av laborationerna och några quiz som uppdaterats .

Lärandemål

Efter fullgjord kurs skall studenten kunna:

• Förstå innebörden av och kunna använda de kretstekniska begreppen och symbolerna.
• Använda Ohms lag och Kirchhoffs lagar för att med mask- eller nodanalys lösa kretstekniska problem med utgångspunkt från ett givet kretsschema
• Göra beräkningar i enkla kretsar med operationsförstärkare
• Med hjälp av ett datorbaserat analysverktyg simulera en krets med ett givet kretsschema 
• Använda en multimeter och ett oscilloskop för grundläggande elektriska mätningar
• Göra en stationär växelströmsanalys av en given krets
• Bestämma frekvensfunktionen för passiva och aktiva filter
• Bestämma deras undre och övre gränsfrekvens och rita deras Bode-diagram
• Göra beräkningar i enkla kretsar med transformatorer och magnetiskt kopplade spolar
• Göra beräkningar på enkla trefaskretsar
• Bestämma fyrpolsparametrar
• Lösa transienta problem med ett reaktivt element.

Examination

Kursen har tre obligatoriska moment:

• Skriftlig tentamen, 4,5 hp (betygsskala: U, 3, 4, 5)
• Inlämningsuppgifter, 1,5 hp (betygsskala: U, G)
• Laborationer, 1,5 hp (betygsskala: U, G)

För slutbetyg på kursen krävs att alla moment är godkända. Slutbetyget är lika med betyget på den skriftliga tentan.

Läsperiod 1 avslutas med en dugga, torsdagen den 21 oktober 2021 kl 10.00–12.00. Duggan är frivillig men rekommenderas starkt och kan ge bonuspoäng motsvarande maximalt 10 % i tentapoäng. Bonuspoängen är endast giltiga fram till och med tentatillfället i augusti 2022. Exakt form för duggan (på Campus eller online) kommer att bestämmas senare.

Den skriftliga tentamen examinerar de teoretiska målen. Exakt form för tentan (på Campus eller online) kommer att bestämmas senare. Betygsgränser: 3: 50% 4: 70% 5: 85%. Ordinarie tentamen äger rum måndagen den 10 januari 2022 kl 14:00–18:00 ( vid eventuell ändring av tentamensdatum så finns alltid korrekt uppgift i Ladok).

Inlämningsuppgifterna, nio stycken, är av samma typ som tentamensuppgifterna och kan därför ses som en kontinuerlig examination och en stimulans att bedriva studierna regelbundet under hela kursen. Uppgifterna kommer att finnas tillgängliga i Canvas. De rättas automatiskt i Canvas men ni ska också lämna in beräkningsunderlaget i PDF- alt JPEG-format (dessa ska vara lätt läsbara!). Den automatiska rättningen ger fem försök. Vi kommer att göra stickprov på beräkningsunderlagen för att kontrollera att rätt metod använts. Vid lägre poäng än 100 % i automaträttningen kommer ni att få återkoppling på inlämnade beräkningsunderlag samt möjlighet till ny inlämning. Om beräkningsunderlagen lämnas in efter sista inlämningsdatum kan det dröja med det slutgiltiga godkännandet.
Sista inlämningsdatum (se också schemat):
1: 16/9,  2: 23/9,  3: 30/9,  4: 14/10,  5: 10/11,  6: 17/11,  7: 24/11,  8: 1/12,  9: 15/12.

Tre laborationer med laborationsrapporter examinerar de mer praktiska målen. Laborationerna omfattar både simuleringar med ett kretsanalysprogram och praktiska moment i labbmiljö. Laborationsrapporter (en för laboration 1 och en för laboration 2 och 3 tillsammans) ska lämnas in via Canvas .
Sista inlämningsdatum (se också schemat):
Labb-rapport 1: 5/11,  Labb-rapport 2+3: 7/1.

Länk till kursplanen i Studieportalen: EMI084 Kretsanalys.