EI1110 Elkretsanalys, utökad kurs 9,0 hp

Electrical Circuit Analysis, Extended Course

  • Utbildningsnivå

    Grundnivå
  • Huvudområde

    Teknik
  • Betygsskala

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

Kurstillfällen/kursomgångar

HT19 CELTE för programstuderande

  • Perioder

    HT19 P1 (4,0 hp)

    VT20 P3 (5,0 hp)

  • Anmälningskod

    50321

  • Kursen startar

    2019-08-26

  • Kursen slutar

    2020-03-14

  • Undervisningsspråk

    Svenska

  • Studielokalisering

    KTH Campus

  • Undervisningstid

    Dagtid

  • Undervisningsform

    Normal

  • Antal platser

    Ingen begränsning

  • Kursansvarig

    Daniel Månsson <manssond@kth.se>

  • Lärare

    Daniel Månsson <manssond@kth.se>

  • Målgrupp

    Obligatorisk för Civilingenjörsutbildningen i elektroteknik (CELTE).

  • Del av program

HT18 CELTE för programstuderande

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 t.ex. 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.
  • På ett kopplingsdäck, eller liknande, skapa 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 skapa enklare kretsar, vilket faller under begreppen ”Conceiving”, med element till en början av ”Designing”. 

Kursupplägg

Kursen består av föreläsningar, övningar 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.

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 form för polära tal samt Eulers formel används flitigt. Vidare förväntas studenten känna till spänning, ström, effekt, serie och parallellkoppling av resistanser.

Litteratur

Kretsanalys av Bill Karlström. Det slutgiltiga valet av kurslitteratur kommer att uppges på kursens hemsida. 

Examination

  • LAB1 - Laboration 1, 1,0, betygsskala: P, F
  • LAB2 - Laboration 2, 1,0, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Tentamen 1, 3,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
  • TEN2 - Tentamen 2, 4,0, 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

Laborationer och skriftlig tentamen.

Ges av

EECS/Energi och elektroteknik

Kontaktperson

Daniel Månsson

Examinator

Daniel Månsson <manssond@kth.se>

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med VT2019.
Examinationsinformation gäller från och med VT2019.