Koronaviruset:

På grunn av koronasituasjonen kan det bli endringer i undervisning og eksamen høsten 2020. Informasjon om eventuelle endringer, kunngjøres direkte til studenter som er oppmeldt i emnet.

vår 2020

AUT-1002 El.lære og måleteknikk - 10 stp

Sist endret: 07.07.2020

Ansvarlig fakultet

Fakultet for ingeniørvitenskap og teknologi

Studiested

Tromsø |

Søknadsfrist

1. desember

Emnetype

Emnet kan tas som enkeltemne.

Opptakskrav

Generell studiekompetanse eller realkompetanse + Matematikk R1+R2 og Fysikk 1.

Søknadskode: 9391 for enkeltemner i ingeniørfag

Innhold

INTRODUKSJON/OPPSTART

Kort repetisjon av ellære fra fysikken i vg. skole og fra TEK-1010.

Komponent., størrelser og enheter (egenrepetisjon/selvstudium)

Repetisjon - Ohms lov, serie-/ parallellkretser samt energi og effekt.

GRUNNBEGREPER.

Definisjoner av ladning, strøm, spenning og resistans.

Ulike resistanstyper, resistansens temperaturavhengighet - følere og givere. U-I-karakteristikk.

Oppbygging og bruk av ohm-, ampere- og voltmeter. Instrumentenes påvirkning på måleresultatet.

SERIE- OG PARALLELLKRETSER.

Resistanser og spenningskilder i serie og parallell, samt blandet kopling

(serie-parallellkretser). Kirchhoffs spennings- og strømlov. Effekt.

Resistans i ledere, spennings- og effekttap i ledere.

INTRODUKSJON/OPPSTART

Kort repetisjon av ellære fra fysikken i vg. skole og fra TEK-1010.

Komponent., størrelser og enheter (egenrepetisjon/selvstudium)

Repetisjon - Ohms lov, serie-/ parallellkretser samt energi og effekt.

GRUNNBEGREPER.

Definisjoner av ladning, strøm, spenning og resistans.

Ulike resistanstyper, resistansens temperaturavhengighet - følere og givere. U-I-karakteristikk.

Oppbygging og bruk av ohm-, ampere- og voltmeter. Instrumentenes påvirkning på måleresultatet.

SERIE- OG PARALLELLKRETSER.

Resistanser og spenningskilder i serie og parallell, samt blandet kopling

(serie-parallellkretser). Kirchhoffs spennings- og strømlov. Effekt.

Resistans i ledere, spennings- og effekttap i ledere.

Spenningsdeler og strømdeler. Spennings-/strømkildemodell. Kildenes lastlinje. Maks spenning i last. Ulineære laster. Wheatstones målebro.

Prinsipp/oppbygning og bruk av volt-, ampere- og ohmmeter.

KRETSANALYSE / KRETSTEOREMER:

Bruk av Kirchhoffs lover. Superposisjonsprinsippet.

Thevenin’s og Norton’s topolekvivalent. Maskelikninger.

MÅLETEKNIKK:

Måling av posisjon, trykk, strømning og nivå.

Temperaturmålinger: Pt100, termistor. termoelement

Resistansmåling: Brokoplinger, 2-, 3- og 4-leder kopling.

Strekklapper: Virkemåte, temperaturkompensering, anvendelser.

Transmittere: Kalibrering, linearitet. Målenøyaktighet. Støy.

KONDENSATORER:

Litt om elektriske felt. Kondensatorens oppbygging, egenskap (virkemåte), kapasitans, serie- og parallellkopling, ladningsfordeling.

Inn- og utkopling av kondensatorer i likestrøms-kretser med resistans.

Måleteknikk med basis i kapasitive prinsipper

MAGNETISME:

Magnetiske grunnbegreper. Magnetiske kretser med jernkjerne og jernkjerne med luftgap. Magnetisk kraft mellom jernkjerne og åk.

INDUKTANSER (spoler):

Magnetisk induksjon - indusert spenning - Generatorprinsippet.

Magnetisk kraft på strømførende leder i et magnetfelt - motorprinsippet.

Spolens egenskap (virkemåte), energi i induktansen, serie- og parallellkopling.

Inn- og utkopling av spoler i likestrøms-kretser med resistans. Litt om transformatorprinsippet.

VEKSELSTRØM

Introduksjon (uten bruk av kompleksmetoden).

Sinusspenning og strøm. Middelverdi og effektivverdi.

Vekselstrømkretser (RC-, LC- og RLC-kretser). Reaktans, impedans, spenning, strøm, effekt, faseforskyvning. Viserdiagram.

Komplekse tall og kompleksmetoden brukt i vekselstrømkretser.

Introduksjon. Beregningseksempel. Serie- og parallellresonans Fasekompensering - med regneeksempler

Filtrering av ulike signaler.

Målebroer i vekselstrømkretser. Prinsipp for måling av kapasitans, induktans og frekvens.

Løsning av AC-kretser ved hjelp av superposisjonsprinsippet, Thevenins teorem og maskelikninger.

Anbefalte forkunnskaper

TEK-1010 Innføring i ingeniørfaglig yrkesutøvelse og arbeidsmetoder

Hva lærer du

Kunnskap og forståelse

  • Grunnleggende kunnskaper innen elektroteknikk og måleteknikk.
  • Dybdekunnskap innenfor kjerneområdene el-lære, måleteknikk og kretsanalyse.

Ferdigheter

  • Kan arbeide i relevante laboratorier med målemetoder, feilsøking og bruk av relevante instrumenter og programvarer
  • Kan anvende matematiske kunnskaper for analytiske beregninger og vurderinger

Generell kompetanse

  • Har god forståelse av relevante definisjoner og begreper samt anvendelse av teori og metoder
  • Kan kommunisere med andre om el-lære og måleteknikk.
  • Har et godt grunnlag for videre emner i studieplanen og eventuelt videre studier.

Undervisnings- og eksamensspråk

Norsk

Undervisning

  • 48 t Forelesninger og 24 t regneøvinger.
  • 15 t laboratoriearbeid

Eksamen

Arbeidskrav:

Følgende arbeidskrav må være fullført og godkjent før studenten kan framstille seg til eksamen:

  • 5 av 6 obligatoriske regneøvinger
  • Godkjent deltakelse i 5 laboratorieøvinger inkl. forarbeid og godkjente rappoorter på 2 utvalgte laboratorieoppgaver.

Eksamensform:

4 timers skriftlig skoleeksamen

Karakterskala:

Det gis bokstavkarakterer på en skala fra A til F, hvor F er ikke-bestått.

Kontinuasjon:

Det gis kontinuasjonsadgang for studenter som ikke har bestått siste ordinære arrangerte eksamen i dette emnet

Tillatte hjelpemidler ved eksamen

  • Kalkulator uten innlagt tekst
  • Teknisk formelsamling med tabeller. Gyldendal forlag. (Forfattere: Pedersen, Gustavsen, Kaasa og Olsen.)

Eksamensdato

Hjemmeeksamen utlevering 19.05.2020 innlevering 19.05.2020

Eksamensdato er foreløpig og vil kunne bli endret. Endelig eksamensdato kunngjøres på uit.no/eksamen og i studentweb primo mai for vårsemesteret og primo november for høstsemesteret

Timeplan

Studiepoengreduksjon

MS525 Måle- og kontrollteknikk 10 stp
AS110 Måle- og kontrollteknikk m/prosjekt 10 stp
AUT-1004 El-lære og Elektronikk 5 stp