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

Yleiset tavoitteet

Opintojakson 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

• 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

Opintojakson 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.

Laaja-alainen osaaminen

Opintojaksolla nousee esiin eettisyys ja ympäristöosaaminen. Tätä laaja-alaisen osaamisen osa-aluetta voidaan kehittää esimerkiksi tutkimustehtävillä. Aiheita voisivat olla esimerkiksi erilaisten sähköisten valolähteiden fysiikka hehkulampusta LED -valaisimiin tai erilaisten akkujen vertaileminen älypuhelimesta sähköautoihin.

Opintojakson arviointi 

Opintojakso arvioidaan numeerisesti asteikolla 4-10 fysiikan arviointikriteereiden mukaisesti, jotka on kuvattu tarkemmin fysiikan yleisessä osiossa. Arviointi kohdistuu fysiikan yleisten tavoitteiden saavuttamiseen opintojaksokohtaisia tavoitteita ja keskeisten sisältöjen hallintaa painottaen ja perustuu monipuoliseen näyttöön sekä opiskelijan käsitteellisten ja menetelmällisten tietojen ja taitojen havainnointiin. Opintojakson formatiivinen arviointi tukee ja ohjaa opiskelijan oppimista opintojakson aikana. Summatiivisella arvioinnilla todennetaan opiskelijan kurssin aikana tapahtunutta opintojakson tavoitteiden mukaista osaamista. Arvioinnin tukena voi käyttää myös itsearviointia, joka voidaan toteuttaa esimerkiksi osana opiskelijan omaa oppimispäiväkirjaa. Formatiiviseen arviointiin voi ottaa mukaan lisäksi esimerkiksi oppilas- ja ryhmätöiden vertaiskommentointia.