Kursöversikt

Hoppa fram till i dag

Preliminär kursinformation. Se röda noteringar för delar som kommer att uppdateras.

KURS:         Elektronik 1: Ellära                              FYD101

LÄSÅR:       20/21                                                        HT20

FÖR:            Datorstödd Fysikalisk Mätteknik (samt fristående kurs)

Länk till modul för instruktioner om omtentamen 15/1 finns här.

EXAMINATOR och KURSANSVARIG:

Per Lundgren,  031-772 1882,  per.lundgren@chalmers.se

 

FÖRKUNSKAPSKRAV

Grundläggande behörighet och Fysik B, Matematik D eller Fysik 2, Matematik 3c (områdesbehörighet 8/A8, undantag ges för Kemi A/1).

 

MÅL

Efter att ha genomgått kursen Elektronik 1: Ellära skall studenten ha:

 

  • kunskap om grundläggande fysikaliska begrepp och metoder inom ellära
  • förmåga att använda sig av fysikens vetenskapliga metoder och modeller för att formulera hypoteser samt genomföra och tolka mätningar, observationer och experiment
  • kunskap om hur elektriska kretsar analyseras och solveras
  • förmåga att göra beräkningar och simuleringar på både likströms- och växelströmskretsar
  • tillräckliga experimentella kunskaper om instrument och komponenter för att

kunna validera en elektrisk krets experimentellt

 

INNEHÅLL

Elektriska kretsar, komponenter och mätinstrument. Lik- och växelspänning, ström och strömkällor. Ohms och Kirchhoffs lagar. Noder, slingor, maskar. Nätsolvering, tvåpoler och tvåpolssatsen, superposition, nodanalys och maskanalys.  Kondensatorer och kapacitans. Induktorer, induktans, ömsesidig induktans och transformatorer. Sinusformad ström och spänning, visarrepresentation, jw-metoden, reaktans, komplex impedans. Triangel- och deltakopplingar. Introduktion till operationsförstärkare, filter och överföringsfunktioner.

 

ALLMÄN BESKRIVNING OCH ORGANISATION

Kursen består av föreläsningar och laborationer. Föreläsningarna ges online via zoom. Alla laborationer hålls i ET-labbet. Prov anordnas i slutet av kursen i form av skriftlig tentamen. Allt kursmaterial distribueras vi kurshemsidan i Canvas.

 

LABORATIONER

LaborationsPM finns publicerade på kurshemsidan.

I labb-PM finns ett antal uppgifter som måste lösas innan du kommer till labblokalen. Dessa uppgifter är typiskt teoretiska beräkningar och/eller simuleringar.

Vid laboration behöver hänsyn tas till utökade säkerhetsrutiner med anledning av rådande pandemi. Om man har sjukdomssymptom ska man meddela detta till kursansvarig, och inte komma till laborationstillfället. Vidare instruktioner ges i samband med första labtillfället.

 

LITTERATUR

Bergström L. och Nordlund L., Ellära, Krets- och fältteori, 3:e upplagan, 2012 (Liber AB).

 

EXAMINATION

Kursens examination består av en skriftlig tentamen samt godkända laborationer.

För betyget Godkänt krävs att man når upp till 50% av totala poängsumman på den skriftliga tentamen. För Väl Godkänt krävs 75%.

 

ÖVRIGT

I kursen använder vi simuleringsprogrammet Multisim. Detta kan laddas ner gratis från:

https://lumen.ni.com/nicif/US/GB_ACADEMICEVALMULTISIM/content.xhtml

 

SCHEMATIDER (röda noteringar anger möjliga uppdateringar)

 

Dag

Tid

Aktivitet

Kapitel i boken

Mån 31/8

18.00-

22.00

Föreläsning 1: Introduktion, definition av ström, spänning, resistans och konduktans, resistivitet, krets, nod, maska, slinga. Kirchhoffs lagar, Ohms lag, resistorkopplingar, D- och Y-kopplingar, ström- och spänningsdelning, mätinstrument och deras inverkan på mätvärdet, mätning av spänning, ström och resistans, mätnoggrannhet och sammansatt noggrannhet. Färgkodning på resistorer.

Demonstrationsräkning: 1.4,  1.6,  1.14,  1.24,  1.28,  2.1, 2.8a

Demonstreras: Multisim

Äger rum online.

1.1  - 1.6

2.1  2.2  2.3 2.4

2.5

Må 7/9

18.00-

22.00

Föreläsning 2: Tvåpoler (aktiva och passiva), tvåpolssatsen, ström- vs spänningstvåpol. Oberoende och beroende generatorer. Linjär kretsteori: noder, maskor, slingor.

Nätsolvering: Kirchoffs metod, nodanalys, maskanalys och superposition.

Demonstrationsräkning: 3.2b, 3.5b, 4.2, 4.4, 4.7, 5.3, 5.10 (superposition)

Äger rum online.

3.1  3.2  3.3 4.1

4.4  5.1 5.2

Tor 10/9

18.00-

22.00

Laboration (ET-labbet)

 

Må 14/9

 

18.00-

20.00

Föreläsning 3a: Växelström: medelvärde, effektivvärde, formfaktor, ”signaler”, sinusformade storheter, frekvens, periodtid, vinkelfrekvens, amplitud, fasvinkel, visardiagram.

Demo: 6.4,  7.2,  7.4,  7.11, 7.13

Äger rum online.

6.1 6.2 AppA 7.1  7.2

Må 14/9

20.00-

22.00

Föreläsning 3b: Passiva tvåpoler (resistorer, kondensatorer, spolar). Serie- och parallellkopplingar, upp- och urladdningskurvor. Komplexa tal och Eulers formler för sinus och cosinus.

Demo: 8.7

Äger rum online.

8.1, 8.3

Må 21/9

18.00-22.00

Laboration (ET-labbet)

 

 

Tor 24/9

19.00-22.00

Föreläsning 4:

Transformator.

Komplexa metoden, komplex kretsanalys, resonans, amplitud- och fasfunktion, ”system”, Bodediagram.

Demo: 8.13, 9.9, 9.13

Äger rum online.

9.1

9.2

Må  28/9

18.00-22.00

Laboration (ET-labbet)

 

 
Tor 1/10

18.00-22.00

Laboration (ET-labbet)

 

Må 5/10

18.00-22.00

Laboration (ET-labbet)

För VG måste laboration 4 avslutas.

 

Må 12/10

18.00-

22.00

Laboration (ET-labbet)

 För VG måste laboration 6 avslutas.

 

Ons

14/10

 

18.00 - 22.00

Extra labtillfälle (ET-labbet)

Per är inte närvarande.

 

Må 19/10

19.00-

22.00

Extra labtillfälle (ET-labbet)

Per är närvarande - OBS! Från kl. 19!

 

Ons

21/10

18.00-22.00

Extra labtillfälle (ET-labbet)

Per är inte närvarande

 

Tor 22/10

19.00-21.00

Föreläsning 5: OP-förstärkaren,

frågor & repetition på begäran

Äger rum online.

Sid 130-132

Tor

29/10

 

18:00 – 22:00

Tentamen i sal FB.

Vid tentamenstillfället måste till och med lab 5 vara klar för godkänt.

 

Fre 30/10

 

Fyll i kursenkäten!

 

 

 

Granskning. Datum och lokal meddelas senare.

 

 

LABORATIONER

  1. Grundläggande instrumenthantering
  2. Likströmsnät
  3. Grundläggande instrumenthantering, del 2
  4. Växelströmskretsar
  5. Mer växelström och instrument
  6. Likriktning
  7. Filter
  8. OP-förstärkare

 

 

 

 

REKOMMENDERADE ÖVNINGSUPPGIFTER I KURSBOKEN

Kapitel 1: 1.4-1.6, 1.7abc, 1.8, 1.13, 1.14, 1.19, 1.21, 1.22, 1.24, 1.25

Kapitel 2: 2.1-2.6, 2.8, 2.10

Kapitel 3: 3.1-3.9

Kapitel 4: 4.1-4.9, 4.12, 4.20

Kapitel 5: 5.2, 5.3, 5.8-5.13, 5.19 (ej brytningssatsen)

Kapitel 6: 6.1-6.4

Kapitel 7: 7.1-7.8, 7.10-7.16

Kapitel 8: 8.1-8.15

Kapitel 9: 9.2-9.7, 9.9, 9.10, 9.12-9.16, 9.19, 9.24, 9.26, 9.31

 

Välkommen till kursen!

Per Lundgren

Kurssammanfattning:

Datum Information Sista inlämningsdatum