EI1110 Elkretsanalys, utökad kurs 9,0 hp

• Utbildningsnivå

  Grundnivå

• Kursnivå (A-D)

• Huvudområde

  Teknik
  

• Betygsskala

  A, B, C, D, E, FX, F

• Kurshemsida

• Kurswebb

Lärandemål

• använda och välja matematisk modell för att beräkna spänning, ström och effekt i linjära analoga kretsar med likströmskällor, växelströmskällor, och trefassystem och i kretsar med inkopplingsförlopp, och i enklare kretsar med källor av mer godtycklig karaktär som te.x. fyrkantsvåg.
• känna till och uppge grundläggande storheter t.ex. kretselements impedans, beskriva en diods funktion, fasskillnader etc. vidare kunna identifiera kretsars egenskaper och tillämpliga metoder med avseende på linjäritet, icke-linjäritet, likström, växelström och transienter och filter funktion. 
• analysera och förklara en elektrisk krets egenskaper genom att separera kretsens stationära egenskaper och transienta egenskaper, samt beräkna kretsens hela elektriska beteende, från stationärt till transient tillbaka till stationärt läge, vidare ska studenten visa att verktyg som tvåpolsekvivalenter och anpassning behärskas.
• konstruera och dimensionera analoga kretsar för enklare uppgifter som filtrering, spänningsdelning mm, med begränsningar på t.ex. kretsens effektförbrukning. Dimensionsanalysera och rimlighetsbedöma elkretstekniska resultat.
• löda ihop en krets och elektriskt mäta både för att verifiera egna beräkningar på kretsen och felsöka kretsar. 

Kursens huvudsakliga innehåll

Ohms och Kirchhoffs lagar. Analysmetoder, inkluderande nodanalys, maskanalys, superpo-sition och grafiska metoder. Inkopplingsförlopp. Växelström analyserad med den komplexa metoden, trefassystemet. Komplex effekt. Anpassning. Filterkretsar. Induktiv koppling. Datorsimulering. Operationsförstärkare. Tillämpningar. Kursens CDIO element inkluderar dimensionsanalys och att konstruera, dimensionera och löda enklare kretsar, vilket faller under begreppen ”Conceiving”, med element till en början av ”Designing”. 

Kursupplägg

Kursen består av föreläsningar, övningar, hemuppgifter/projekt och laborationer. För att du ska få delta i kursen måste du anmäla dig till den. Kursen är en problemlösningskurs och detta fodrar att du själv löser en mängd uppgifter. Du ska själv välja en passande lösnings-metod, och du ska själv genomföra de beräkningar som lösningsmetoden ger upphov till. 

Behörighet

Gymnasiematematik och -fysik/teknologi samt kursen i matematik för E1 vid KTH eller motsvarande.

Grundläggande begrepp: ström, potential, spänning, resistans, effekt. Ohms lag, Kirchhoffs lagar. Linjära differentialekvationer med konstanta koefficienter. Komplexa tal: polär och kartesisk representation, algebraiska operationer, konjugat.

Av erfarenhet vet vi att många har glömt en hel del av elläran och därför har vi utarbetat ett repetitionshäfte med ett antal räkneexempel på likströmskretsar, där man ska tillämpa Ohms och Kirchhoffs lagar.

Häftet finns på kursens hemsida. Till första lektionen förväntas du som student ha gått igenom detta häfte.

Rekommenderade förkunskaper

Gymnasiematematik och -fysik/teknologi samt kursen i matematik för E1 vid KTH eller motsvarande.

Väl inhämtade kunskaper om komplexa tal, algebraisk bråkräkning med komplexa storheter, polär och kartesisk for för polära tal samt Eulers formel används flitigt. Vidare förväntas studenten känna till spänning, ström, effekt, serie och parallellkoppling av resistanser.

Litteratur

Preliminärt: Petersson: ”Elkretsanalys” alternativt Dorf/Svoboda: ”Introduction to Electric Circuits”, kurslitteraturen är just nu under granskning och kan möjligen ändras fram till kursstarten. Det slutgiltiga valet av kurslitteratur kommer att uppges på kursens hemsida. 

Examination

• PRO1 - Projekt 1, 1,0 hp, betygsskala: P, F
• PRO2 - Projekt 2, 1,0 hp, betygsskala: P, F
• TEN1 - Tentamen 1, 3,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
• TEN2 - Tentamen 2, 4,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Kursen ges i två delar, en 4hp del i period 1 och en 5hp del i period 3. Till varje del hör en projektuppgift och en skriftlig tentamen. Projektuppgifterna är P/F och tentamen betygs-sätts med A-F. Slutgiltigt betyg kräver att projekten är avklarade och består av en samman-vägning av de två skriftliga tentamina enligt metoden som ges explicit i kurs-pm.

Krav för slutbetyg

Projektuppgifter och skriftlig tentamen.

Ges av

EES/Elektroteknisk teori och konstruktion

Kontaktperson

Lars Jonsson

Examinator

Lars Jonsson

Övrig information

Vi kommer att använda R.C. Dorf och J. A. Svoboda "Introduction to Electric Circuits", International Student version 8 (eller senare).

Versionsinformation

Kursplan giltig från och med HT11.
Examinationsinformation giltig från och med HT11.