Faglig Innhold
Emnet tar sikte på å gi studenten verktøy og forståelse for modellering, analyse og drift av elektriske kretser som del av et større bærekraftige energisystem. Emnet fokuserer på metoder for analyse av ikke-likestrøms (DC) kretser, med spesielt fokus på vekselstrøm (AC)- kretser inkludert magnetisk koplede kretser og transformatorer. I tillegg vil vekselstrømskretskonsepter som aktiv og reaktiv effekt, resonanser, visere, balanserte trefasekretser osv. bli introdusert. Emnet dekker grunnleggende regulering i elektriske systemer, med eksempler fra kraftelektronikk og enkel motorstyring. Elementer i emnet: - Vekselstrøm- og spenning under stasjonære sinusformede forhold. Impedans, kompleks effekt, tilsynelatende effekt, aktiv effekt, reaktiv effekt. Momentanverdier, RMS-verdier, frekvens og fase. Faserepresentasjon. - Analyse av kretser i frekvensdomenet. Aktive og passive filter, resonans og resonansfrekvens. - Kretser med magnetisk kobling og ideell transformator. Gjensidig induktans. - Grunnleggende trefasesystemer. IT, TT og TN-nett. - Grunnleggende kraftelektronikk og ikke-lineære systemer. Vekselrettere, likeretter, likestrømsomformere. - Analogier til, samt anvendelse av, kretskonseptet og analyseteknikker på andre fysiske domener. - Bærekraftige energisystemer med lagring. - Grunnleggende regulering i elektriske systemer. Kraftelektronikk og enkel motorstyring. - Refleksjoner rundt etikk og bærekraft i forbindelse med elektriske systemer og komponenter. - Kort om den historiske utviklingen innen kretslæren. - Håndregning og simulering/beregning ved hjelp av digitale verktøy. - Gruppearbeid og praktisk laboratoriearbeid. - Skriving av teknisk rapport. Noen justeringer av tema og fokus vil kunne forekomme, og mer detaljert informasjon om pensum blir tilgjengeliggjort ved starten av semesteret.
Læringsmål
Studenten skal forstå: - Utvida modellering og analyse av et utvalg kretser, og grunnleggende teknikker for å styre elektriske kretser. - Beregne strøm, spenning og effekt i énfase- og trefasekretser under stasjonære sinusformede forhold; I tidsdomenet og frekvensdomenet. - Anvendelse av kretskonseptet på andre fysiske domener. - Sikkerhet på lab, fysiske kretskoblinger og feilsøking, samt presisjon og begrensninger i måleinstrumenter. Studenten skal kunne: - Bruke nettverksteoremer, komponentkarakteristikker og fundamentale lover i elektrisk kretsteori for å beregne parameter i systemer med et utvalg komponenter. - Utføre systemanalyser ved hjelp av håndberegninger og simuleringer, samt praktisk oppkobling og måling på lab. - Koble opp enkle kretser etter gitte spesifikasjoner. Måle elektriske verdier ved hjelp av multimeter og oscilloskop. - Dimensjonere/designe et utvalg kretser. - Utføre og rapportere gruppearbeid/laboratoriearbeid i tekniske rapporter. Etter fullført emne kan kandidaten: - Bruke grunnleggende lover og analysemetoder fra dette emnet i senere deler av kandidatens studie og i arbeidssituasjoner. - Kjenne til norske og engelske faguttrykk for metoder/teknikker, komponenter/parametre, måleenheter mm. - Bruk et simuleringsverktøy for analyse av enkle energisystemer. - Følg sikkerhetsinstruks for laboratoriearbeid. - Rapportere laboratoriearbeid.