FY6 Sähkö (2 op)

Moduulissa perehdytään keskeisimpiin sähköistä vuorovaikutusta kuvaaviin malleihin sekä sähköenergian ja sähkötekniikan käsitteisiin. Opiskelija saa perustiedot yksinkertaisten virtapiirien suunnittelusta ja tutkimisesta. Moduulissa käsitellään myös sähköturvallisuutta ja tutustutaan sähkötekniikan sovelluksiin.

Yleiset tavoitteet

Moduulin tavoitteena on, että opiskelija
  • osaa tutkia kokeellisesti sähköön liittyviä ilmiöitä ja tehdä sähköopin perusmittauksia
  • osaa käyttää kentän ja potentiaalin käsitteitä sähkökentän kuvaamisessa
  • tuntee sähkölaitteisiin ja sähköenergian siirtoon liittyviä turvallisuusnäkökohtia.

Keskeiset sisällöt

Keskeiset sisällöt
  • jännite ja sähkövirta tasavirtapiireissä
  • resistanssi ja Ohmin laki
  • sähköteho ja Joulen laki
  • vastusten kytkennät ja Kirchhoffin lait
  • akut ja akun latauspiiri
  • Coulombin laki ja homogeeninen sähkökenttä
  • potentiaalienergia ja potentiaali homogeenisessa sähkökentässä
  • kondensaattori ja kondensaattorin energia
  • puolijohteet, diodi ja LED komponentteina virtapiirissä
  • sähköturvallisuus: sulake, suojausluokitus ja läpilyöntilujuus
Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: yksinkertaiset sähkölaitteet, aurinkokenno tasajännitelähteenä ja sähköenergian varastoiminen.
Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeilla: mittauksia komponenttien toiminnasta virtapiirissä ja pariston sisäisen resistanssin kokeellinen määrittäminen.


Paikalliset kirjaukset

Paikallisesti huomioidaan ympäristön ja ympäröivän yhteiskunnan antamat mahdollisuudet.

Laaja-alaisen osaamisen osa-alueet

Vuorovaikutusosaaminen
Osa-alueeseen liittyy mm. seuraava moduulin tavoite: Opiskelija osaa tutkia kokeellisesti sähköön liittyviä ilmiöitä ja tehdä sähköopin perusmittauksia.

Tasavirtapiirien menestyksekäs opiskeleminen edellyttää kokeellisten töiden tekemistä usean
oppitunnin aikana. Nämä työt tehdään tyypillisesti ryhmissä. Fysiikalle ominaisten merkintöjen
ja esittämistapojen harjoittelu kehittää monilukutaitoa ja kielitietoisuutta. Moduulin aihepiiri on siten luonteva kohta yhteistyö- ja vuorovaikutustaitojen harjaannuttamiseen.

Hyvinvointiosaaminen
Osa-alueeseen liittyy mm. seuraava moduulin tavoite: Opiskelija tuntee sähkölaitteisiin ja sähköenergian siirtoon liittyviä turvallisuusnäkökohtia.

Tutkiessaan kokeellisesti sähköön liittyviä ilmiöitä ja tehdessään sähköopin perusmittauksia opiskelija oppii huomioimaan sähköturvallisuutta. Sisäistäessään sähköturvallisuuden merkityksen opiskelija ymmärtää, mitkä sähkötyöt voi tehdä itse ja mihin tarvitaan ammattilaisen osaamista. Tällä turvataan sekä opiskelijan omaa että toisten hyvinvointia.

Arviointi

Moduulin tavoitteita ja laaja-alaisen osaamisen osa-alueita voidaan arvioida mm. itse- ja vertaisarvioinnin, summatiivisen arvioinnin sekä erilaisten palautteiden kautta. Arviointiin sisällytetään opintojaksossa mainitut laaja-alaiset osaamisalueet.

Opintojakso (tai moduuli) arvioidaan numeroin asteikolla 4 - 10.