Kursöversikt
KURS: Elektronik 1: Ellära FYD101
LÄSÅR: 18/19 HT19
FÖR: Datorstödd Fysikalisk Mätteknik (samt fristående kurs)
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. 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
Laborations-PM publiceras på kurshemsidan senast en vecka före labbtillfället. I labb-PM finns ett antal uppgifter som måste lösas innan du kommer till labblokalen. Dessa uppgifter är typiskt teoretiska beräkningar och/eller simuleringar.
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
|
Dag |
Tid |
Aktivitet |
Kapitel i boken |
|
|
Mån 2/9 |
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 Material som utdelas: Kurs-PM. |
1.1 - 1.6 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 |
|
|
Må 9/9 |
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) |
3.1 3.2 3.3 4.1 4.4 5.1 5.2 |
|
|
Tor 12/9 |
18.00- 22.00 |
Laboration (ET-labbet) |
|
|
|
Må 16/9
|
18.00- 20.00 |
Föreläsning 3: Växelström: medelvärde, effektivvärde, formfaktor, ”signaler”, sinusformade storheter, frekvens, periodtid, vinkelfrekvens, amplitud, fasvinkel, visardiagram. Demo: 6.4 7.2 7.4 7.11 7.13 |
6.1 6.2 AppA 7.1 7.2 |
|
|
Må 16/9 |
20.00- 22.00 |
Laboration (ET-labbet) |
|
|
|
Må 23/9 |
18.00- 20.00 |
Föreläsning 4: Passiva tvåpoler (resistorer, kondensatorer, spolar). Serie- och parallellkopplingar, upp- och urladdningskurvor, transformator. Komplexa tal och Eulers formler för sinus och cosinus. Demo: 8.7 8.13 |
8.1 |
8.3 |
|
Må 23/9 |
20.00-22.00 |
Laboration (ET-labbet) |
|
|
| Tor 3/10
|
18:00-22:00 |
Laboration (ET-labbet) |
|
|
|
Må 7/10 |
18.00-22.00 |
Laboration (ET-labbet) |
|
|
|
Tor 10/10 |
18.00-20.00 |
Föreläsning 5: Komplexa metoden, komplex kretsanalys, resonans, amplitud- och fasfunktion, ”system”, Bodediagram. Demo: 9.9 9.13 |
9.1 |
9.2 |
|
Tor 10/10 |
20.00-22.00 |
Laboration (ET-labbet) |
|
|
|
Må 14/10 |
18.00- 22.00 |
Laboration (ET-labbet) För VG måste laboration 4 avslutas.
|
|
|
| Tis 15/10 |
18.00- 22.00 |
Extra laborationsmöjlighet (ET-labbet) |
Per inte tillgänglig, men Lars Bengtsson |
|
|
Må 21/10 |
18.00- 19.00 |
Föreläsning 6: OP-förstärkaren+transformator |
Sid 130-132 |
|
|
Må 21/10 |
19.00- 22.00 |
Laboration (ET-labbet) För G måste laboration 5 avslutas. För VG måste laboration 7 avslutas. |
|
|
|
Tor 31/10 |
18:00 – 22:00 |
FL61 Preliminärt tentamenstillfälle. |
|
|
|
|
|
Granskning. Datum och lokal meddelas senare. |
|
|
LABORATIONER
- Grundläggande instrumenthantering
- Likströmsnät
- Grundläggande instrumenthantering, del 2
- Växelströmskretsar
- Mer växelström och instrument
- Likriktning
- Filter
- 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 |
|---|---|---|