Opintojaksossa perehdytään sähkömagnetismiin ilmiöalueena, jossa sähköiset ja magneettiset vuorovaikutukset esiintyvät rinnakkain. Opintojaksolla käsitellään ajasta riippuvia sähkömagneettisia ilmiöitä, joista keskeisin on sähkömagneettinen induktio. Opintojaksolla tarkastellaan myös sähkömagneettista säteilyä ja erityisesti sen tutuinta lajia, valoa. Sähkömagnetismiin perustuvien sovellusten tarkastelussa keskitytään niiden merkitykseen yhteiskunnan kehityksen mahdollistajana.  

Tavoitteet 

Opintojakson tavoitteena on, että opiskelija 

• ymmärtää induktioilmiön keskeisen merkityksen sähkömagnetismissa 
• ymmärtää sähköenergian tuotannon ja siirron fysikaaliset perusteet ja merkityksen yhteiskunnan toiminnan kannalta 
• tunnistaa sähkömagneettisen säteilyn lähteitä ja vaikutuksia 
• ymmärtää valon sähkömagneettisena ilmiönä. 

Keskeiset sisällöt 

• ferromagnetismi ja magneettinen dipoli 
• magneettinen vuorovaikutus ja magneettikenttä 

• varatun hiukkasen liike homogeenisessa sähkö- ja magneettikentässä 
• virtajohtimen magneettikenttä ja kahden virtajohtimen välinen voima 
• sähkömagneettinen induktio, Lenzin laki ja pyörrevirrat 
• generaattori, vaihtovirran synty, muuntaja ja energian siirto sähkövirran avulla 
• sähkömagneettinen säteily ja sen spektri sekä mustan kappaleen säteilyn spektri 
• valon heijastuminen, taittuminen ja kokonaisheijastuminen 
• valon interferenssi ja diffraktio 
• valon polarisaatio kvalitatiivisesti 

Opintojakson keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: hiukkaskiihdytin, tuulivoima ja optinen tiedonsiirto. 

Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeilla: magneettivuon tiheyden määrittäminen käämin sisällä, valon heijastumisen ja taittumisen tutkiminen rajapinnassa sekä laserin aallonpituuden määrittäminen hilan avulla. 

Yhteys laaja-alaisen osaamisen kokonaisuuksiin:  

• monitieteinen ja luova osaaminen 
• eettisyys ja ympäristöosaaminen  

Opintojakson arviointi

Numeroarviointi asteikolla 4 – 10. 

Opintojaksolla toteutetaan sekä formatiivista että summatiivista arviointia, painottaen opintojakson keskeisiä tavoitteita ja sisältöjä. Formatiivinen arviointi on lähinnä opiskelijaa opinnoissa eteenpäin, tavoitteiden saavuttamista kohti auttavaa, ei dokumentoitavaa palautetta. Summatiivinen arviointi koostuu esimerkiksi opiskelijan tuotoksista ja/tai tavoitteisiin pohjautuvaa osaamista mittaavista kokeista saaduista arvosanoista.

Opintojakson arviointi perustuu monipuoliseen näyttöön sekä opiskelijan käsitteellisten ja menetelmällisten tietojen ja taitojen havainnointiin. Arvioinnissa voidaan käyttää myös itse- ja vertaisarviointia sekä ryhmätuotosten arviointia. Erilaisten kirjallisten tuotosten lisäksi voidaan arvioida opiskelijan kokeellisen työskentelyn taitoja sekä esimerkiksi tiedon hankintaa ja tutkimisen taitoja. Laaja-alainen osaaminen arvioidaan osana opintojakson formatiivista ja summatiivista arviointia.