Kursöversikt

Kurs-PM

SEE035 Ellära och elektronik lp1 HT23 (7,5 hp)

Kursen ges av institutionen för Rymd-, geo- och miljövetenskap

 

Kontaktuppgifter

Examinator och kursansvarig: Arto Heikkilä, Inst. för rymd-, geo- och miljövetenskap

Kontor: J554, vån. 5, hus Jupiter på Lindholmen, och rum 4320 på vån. 4 i EDIT huset på Johanneberg.

Telefon: 772 5723

E-post: arto.heikkila@chalmers.se

 

 

Laborationshandledare: Magnus Strandberg (magnus.strandberg@chalmers.se) arbetsrum i MC2 huset, Johanneberg), Nicklas Wright (wright@student.chalmers.se), Arto Heikkilä

 

Lärarlagets arbetsfördelning

Arto Heikkilä (föreläsningar, övningar, laborationer), Magnus Strandberg (laborationer), Nicklas Wright (laborationer)

 

Studentrepresentanter

Jarl Dang, Simon Jacquet, Erik Johansson, Oskar Josefsson, Olivia Sandberg

 

 

Kursens syfte

Beräkningsmetoder för växelströmskretsar baserade på användning av komplexa tal, samt begrepp och principer för elektromagnetiska fält utgör baskunskaper i elektroteknik. Kursen syftar till att studenterna tillägnar sig goda kunskaper om ovan nämnda moment samt såväl teoretiska som praktiska kunskaper om småsignalförstärkare och switchade likspänningsomvandlare så att de har en god grund att stå på inför vidare studier i elektroteknik (särskilt elektronikkonstruktion, telekommunikation och elkraftteknik).

 

Kursplan

Se i Studentportalen: Kursplan SEE035

Schema

Se i TimeEdit:  SEE035

 

Kurslitteratur

Kursen använder utvalda delar av flera böcker (ingen av dem läses i sin helhet),

Molin: Analog elektronik kan ses som huvudboken (stor del av den ingår i kursen)  och Karlström: Kretsanalys känner ni igen från kursen LEU470 Elektriska kretsar.

 

Utvalda delar av:

  1. B. Molin: Analog elektronik (3:e uppl., Studentlitteratur) Information om skillnaderna mellan upplaga 3 och upplaga 2 finns på författaren hemsida, ingbm.se.

  2. B. Karlström: Kretsanalys (2:a uppl., Studentlitteratur),

  3. A. Radi & J. O. Rasmussen, Principles of Physics (Springer)
    Boken finns tillgänglig som e-bok via Chalmers bibliotek

  4. S.N. Makarov, R. Ludwig & S.J. Bitar: Practical electrical engineering (Springer). Boken finns tillgänglig som e-bok via Chalmers bibliotek

  5. Ev. under kursen anvisat eller tillhandahållet kompletterande material

 

Läsanvisningar finns i dokumentet:

EoE-veckoplan-läsanvisningar-2023-24.pdf

 

Alternativ läsning

Chalmers bibliotek har ett stort antal böcker tillgängliga i elektronisk form. Ett exempel på verk som täcker stora delar av kursinnehållet:

R. Sobot: Wireless Communication Electronics (2012, Springer)

S.N. Makarov, R. Ludwig & S.J. Bitar: Practical electrical engineering (2016 och 2019, Springer)

 

De som vill läsa mer utförlig litteratur om elektromagnetiska fält kan exempelvis studera:

N. Ida: Engineering electromagnetics (4th ed., 2021, Springer)

 

Korta kapitelhänvisningar till dem ges i ett separat dokument.

 

 

Kursens upplägg

 

Veckoplaneringsdokument

Översikt av läsveckorna:

EoE-veckoplan-läsanvisningar-2023-24.pdf

Temat för respektive lektion:

EoE-lektionsplan-2023-24.pdf

 

Schemalagda aktiviteter

Kursen är krävande. För att nå ett bra resultat är det helt nödvändigt att studera aktivt under hela läsperioden! Innehållsmässigt är kursen uppdelad i tre delar: växelströmslära, elektronik, respektive elektromagnetism.

Det lärarledda stödet för inlärningen är i form av lektioner (totalt 52 timmar, varav 2 reserveras för en gästföreläsning) där föreläsningar (genomgång av de viktigaste teoriavsnitten) varvas med demonstrationsräkning av exempel, övningsverksamhet samt för- och efterarbete av laborationer. Notera att antalet lektioner per vecka varierar något. Längre teorigenomgångar och viss demoverksamhet spelades in som filmer hösten 2021. Dessa är tillgänglia. Förhoppningsvis kommer detta inte att leda till minskad lektionsnärvaro och passivare lärandeaktivitet. Diskussioner med kurskamrater och lärare är trots allt en viktig del av universitetsstudierna!

Laborationsdelens obligatoriska moment omfattar fem laborationspass (under veckorna 36-38, 40-41) samt en 2-timmars diskussion (vecka 42) om samhälleliga aspekter av elektrotekniska system, totalt 22 timmar schemalagd tid (utöver det tillkommer för- och efterarbete utanför schemalagd tid).

 

Tillägnandet av kunskaperna i en 7,5 poängs kurs tar normalt sett en tidsperiod motsvarande 5 veckors heltidsarbete, d.v.s. 200 timmar. För SEE035 innebär detta, att man under läsperioden (inklusive tentamensveckan) utöver inplanerade lektioner bör bedriva studier utanför schemalagd tid ca 2,5 timmar per arbetsdag. Ta vara på denna tid! Kunskapskontrollen sker genom redovisning av laborationer och en skriftlig salstentamen.

 

Övningar

Det är viktigt att du på egen hand eller gärna i liten grupp går igenom kursmaterialet och reflekterar över begrepp & principer från teori och exempel som diskuteras under lektionerna, samt tränar upp problemlösningsförmågan genom att lösa övningsuppgifter. Rekommenderade uppgifter för självverksamhet kommer att listas på kurshemsidan.

Sträva efter förståelse för begrepp och principer, samt gör tillräckligt med "mängdträning" för att öva in de beräkningsmetoder används.

Antalet uppgifter är relativt stort och det gör inget om du inte hinner arbeta med samtliga. Det är bättre att lösa ett mindre antal uppgifter ordentligt än att hasta igenom hela listan. Även tidigare års tentor är bra övningsmaterial. Arbeta aktivt, fundera, reflektera, diskutera och fråga!

 

Laborationer

Information om kursens laborationsdel: EoE-labinfo-2023-24.pdf

Lab-PM kommer att finnas till hands i mappen "LABORATIONER" i modulen "DOKUMENT".

 

Kursvärdering

Efter att kursen har avslutats skickas en kortfattad webbaserad kursutvärderingsenkät som samtliga studenter på kursen bör besvara. Det är av största vikt att svarsfrekvensen är hög så att studenternas samlade erfarenheter kan belysas och ligga till grund för vidare utveckling av kursen. Enkäten är öppen två veckor efter tentamen. Mer info finns på sidan:

https://www.chalmers.se/utbildning/dina-studier/planera-och-genomfora-studier/kursvardering/

 

 

Förändringar sedan förra kurstillfället

Något mer fokus på användning av datorhjälpmedel för kretssimulering och matematik.

Försök till ännu mer studentaktiva lektioner med hög närvaro!

 

 

Lärandemål

Inom parentes indikeras den läraktivitet som bidrar till uppfyllande av lärandemålet: F=föreläsning, Ö=räknestuga/gruppdiskussion, L=laboration.

  • behärska centrala begrepp och terminologi  inom ämnet så att hon/han på egen hand kan läsa och förstå litteratur inom området, samt diskutera ämnesrelaterade problem med inom området aktiva ingenjörer (F,Ö)
  • diskutera samhälleliga aspekter av elektrotekniska system (L)
  • redovisa resultat från kretssimuleringar och experimentella studier i en skriftlig rapport (Ö,L)
  • tillämpa den komplexa metoden vid beräkningar i växelströmskretsar (F,Ö,L)
  • analysera och dimensionera (teoretiskt och med kretssimuleringar), samt utföra laborativt arbete på växelströmskretsar, särskilt resonanskretsar, och utföra effektanpassning (F,Ö,L)
  • redogöra för funktionsprincipen för dioder samt MOS-transistorn (F,Ö)
  • analysera och dimensionera (teoretiskt och med kretssimuleringar), samt utföra laborativt arbete på enkla småsignalförstärkare med transistor och operationsförstärkare som aktiv komponent (F,Ö,L)
  • utföra enklare beräkningar och laborativt arbete på icke ideala egenskaper hos operationsförstärkare (F,Ö,L)
  • analysera samt utföra laborativt arbete på enkla switchade likspänningsomvandlare (F,Ö,L)
  • redogöra för hur man beskriver elektromagnetisk kraftverkan och energiöverföring med fältteoretiska begrepp (F,Ö)
  • tillämpa Gauss lagar, Amperes lag och Faradays lag i enkla geometrier (F,Ö)
  • tillämpa fältteoretiska begrepp och principer för att beskriva fysikaliska processer i en likströmskrets (t.ex. effektutveckling i resistor, energilagring i kondensator och induktor, effektöverföring m.h.a. ledningar) (F,Ö,L)
  • redogöra för impedansens frekvensberoende hos resistor, kondensator och induktor (F,Ö)
  • tillämpa Hopkinsons lag vid beräkningar i magnetiska kretsar (F,Ö)

 

Examination

  • Examination av kursens teoridel (4,5 hp) sker genom salstentamen, som betygsätts i skala U, 3, 4, 5. Laborationsdelen examineras genom skriftlig/muntlig redovisning av utvalda laborationsuppgifter, dessutom krävs aktivt deltagande vid arbetet i laborationssal och diskussionspasset om samhälleliga aspekter av elektrotekniska system.
  • Tidpunkt för skriftlig salstentamen: 2023-10-23 f.m. (omtentamenstillfällen 2024-01-03 f.m., 2024-08-22 e.m.); se dock alltid aktuell information i Studentportalen. 
  • Tillåtna hjälpmedel vid salstentamen är Chalmersgodkänd miniräknare samt till tentamenstesen bifogade formelblad.
  • Maximalt kan 40 skrivningspoäng nås vid salstentamen. Betygsgränser för betyg 3, 4 respektive 5: 16 p, 24 p & 32 p.
  • Förutom godkänd salstentamen, så krävs godkända laborationer innan slutbetyg utfärdas. Kriterierna för laborationsdelen ges i dokumentet EoE-labinfo-2023-24.pdf .
  • Slutbetyget på kursen är lika med betyget på salstentamen.