Sähkömagnetiikka

Sähkömagnetiikan tutkimuksen pääalueet ovat sähkötekniikan matemaattinen mallintaminen sekä suprajohtavuus. Tutkimustyö keskittyy sellaisiin uusiin sähkötekniikan tehtäviin ja kysymyksiin, joita ei voida ratkaista tunnetuilla insinöörimenetelmillä, vaan jotka vaativat luonnontieteellisistä perusteista lähtevää analyysiä ja perustutkimuksellista ymmärrystä. Sähkömagnetiikka tekee myös paljon sähkömagneettisten kenttien ja aaltojen analyysiä erilaisiin teknisiin tarpeisiin.

Suprajohtavuus

Laitoksellamme on ollut erilaisia suprajohtavuuteen liittyviä hankkeita vuodesta 1983 lähtien. Perustutkimus on keskittynyt eri suprajohdemateriaalien sähkömagneettiseen karakterisointiin niin teoreettisesti kuin kokeellisesti. Magneettisuunnitteluun liittyvää tietotaitoa on havainnollistettu lukuisissa demonstraatiojärjestelmissä, lähinnä erityyppisissä sähköenergia-tekniikan sovellutuksissa (energian varastointi, moottorit, kaapelit). Taloudellisia tukijoita ovat olleet mm. Luvata, Teollisuuden Voima, ABB sekä Fortum. Kansainvälistä yhteistyötä harjoitetaan erilaisten EU-hankkeiden kautta sekä aktiivisella tutkijavaihdolla. Laitoksemme on lisäksi Suomen edustajana kansainvälisen energiajärjestön IEA:n suprajohtavuusneuvostossa.

Sähkötekniikan matemaattinen mallintaminen

Tutkimustyön tavoite on uusien sähköteknisten suunnittelumenetelmien ja ratkaisujen löytäminen. Työn tarve lähtee siitä, että sähkötekniikan perusratkaisut ovat hyvin tunnettuja, mutta nykyajan tarpeet kuten esimerkiksi energiankulutuksen pienentäminen edellyttävät uusia aikaisempaa tarkempia suunnittelu- ja analyysimenetelmiä. Uusia lähestymistapoja rakennetaan alan tieteellisistä perusteista käsin.

Alan tutkimustyö keskittyy sellaisiin sähkötekniikkaan liittyviin kysymyksiin, aiheisiin ja ongelmiin, jotka edellyttävät vahvaa ja selkeää luonnontieteellistä ymmärtämystä erityisesti sähkömagneettisen teorian ja modernin matematiikan alalla. Tiettyjen sovellutusalueiden sijasta tutkimustyön painopiste on siten matemaattinen mallintaminen ja analyysi. Työn tärkeä tavoite on luoda uusia teknisiä ratkaisuja sekä levittää kehitettyjä uusia suunnittelumenetelmiä osaksi arkipäiväistä insinöörityöskentelyä.

Yhteyshenkilö: Prof. Lauri Kettunen