AUT-1002 Ellære og måleteknikk - 10 stp

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 måleresultetet.

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. termoelementer Resistansmåling: Brokoplinger, 2-, 3- og 4-leder kopling. Strekklapper: Virkemåte, temp.kompensering, 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 likestrømskretser 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 magnetisk felt ¿ motorprinsippet. Spolens egenskap (virkemåte), energi i induktansen, serie- og parallellkopling. Inn- og utkopling av spoler i likestrømskretser med resistans. Litt om transformatorprinsippet.

VEKSELSTRØM Introduksjon (uten bruk av komlpeksmetoden). Sinusspenning og strøm. Middelverdi og effektivverdi Vekselstrømskretser (RC-, LC- og RLC-kretser). Reaktans, impedans, spenning, strøm, effekt, faseforskyvning. Viserdiagram. Komplekse tall og kompleksmetoden brukt i vekselstrømskretser. Introduksjon. Beregningseks. Serie- og parallellresonans Fasekompensering ¿ med regneeks. Filtrering av ulike signaler. Målebroer i vekselstrømskretser. Prinsipp for måling av kapasitans, induktans og frekvens. Løsning av AC-kretser ved hjelp av Superposisjonsprins., Thevenin og Maskelikninger.

REGULERINGSTEKNIKK Grunnprinsipper inkludert PID. Reguleringssløyfe.

Kunnskap

•  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.

Arbeidskrav:

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

• 5 av 6 obligatoriske regneøvinger
• 5 laboratorieøvinger inkl. laboratorierapporter

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

Eksamensdato er foreløpig og vil kunne bli endret. Endelig eksamensdato kunngjøres ved oppslag på det enkelte fakultet primo mai for vårsemesteret og primo november for høstsemesteret.