| TFYA69 |
Elektromagnetism - teori och tillämpning, 8 hp
/Electromagnetism - Theory and Application/
För:
IT
|
| |
Prel. schemalagd
tid: 96
Rek. självstudietid: 117
|
| |
Utbildningsområde: Naturvetenskap
Huvudområde: Fysik, Teknisk fysik Nivå (G1,G2,A): G2
|
| |
Mål:
IUAE-matris
Kursens syfte är att behandla grundläggande teori för elektromagnetiska fält och att visa på elektromagnetismens stora betydelse för den tekniska utvecklingen i modern tid. Speciellt beaktas tillämpningsexempel inom kommunikationsområdet.
Efter genomgången kurs ska studenten kunna;
- lösa problem relaterade till elektrostatik och magnetostatik
- lösa problem relaterade till induktion och elektromagnetiska vågor
- självständigt använda elektromagnetisk teori för att arbeta med problem på integralform
- relatera teorin till tillämpningar baserade på elektriska och magnetiska fenomen
- beräkna och visualisera elektromagnetiska fält med hjälp av datorsimuleringar baserade på finita elementmetoden
- kunna utföra enkla mätningar relaterade till elektromagnetiska fält
|
| |
Förkunskaper: (gäller studerande antagna till program som kursen ges inom, se 'För:' ovan)
Matematisk grundkurs, Envariabelanalys samt Linjär algebra. Flervariabelanalys (kan läsas parallellt). Mekanik och Vågrörelselära.
OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.
|
| |
Påbyggnadskurser
Kursens innehåll är i olika omfattning relevant för ett flertal av programmets kommande kurser (Linjära system för kommunikation, Reglerteknik, Kandidatarbetet samt kurser på avancerad nivå).
|
| |
Organisation:
I kursen ingÃ¥r föreläsningar, lektioner samt laborationer och gruppuppgifter. Ã"ven problembaserade moment ingÃ¥r i form av arbete med vinjetter i handledd basgrupp. I samband med basgruppsarbetet kan det efter behov ordnas resurstillfällen för grupperna.
|
| |
Kursinnehåll:
- I samband med pågående flervariabelanalys introduceras relevanta matematiska begrepp med fokus på tredimensionella koordinatsystem samt skalärfält och vektorfält.
- Elektrostatik: Elektrisk laddning, Elektriskt fält, Coulombs lag, elektrisk potential, Gauss lag.
- Magnetostatik: Strömstyrka och strömtäthet, resistivitet. Kontinuitetsekvationen. Magnetisk flödestäthet, Biot-Savarts lag, Amperes lag, magnetiskt flöde.
- Dielektriska material: Ledare, kapacitans, dielektrikum, elektriska dipol och polarisation. Magnetiskt moment, magnetisering. Elektriska och magnetiska kretsar.
- Elektromagnetisk induktion: Kvasistationära elektromagnetiska fält, Faradays lag. Induktans.
- Elektromagnetiska vågor: Maxwells ekvationer, reflektion, brytning, polarisation.
Kursen tar även upp tillämpningar inom områden som trådbunden och trådlös kommunikation, minnesteknik etc.
För den intresserade ges även en introduktion av vektoranalys och elektromagnetism på integralform: Divergens, rotation. Gauss och Stokes teorem. Poissons och Laplaces ekvationer. Spegelladdningsmetoden. Randvillkor.
|
| |
Kurslitteratur:
- Kursboken utgörs av: Lars Alfred Engström, Elektromagnetism - från bärnsten till fältteori [ISBN 9789144015101], köps tex. på Bokakademin
- Ett Kurskompendium med material till föreläsningar och lektioner. Laddas hem via kursrummet. Finns också att köpa på Bokakademin.
- Laborationsinstruktioner och andra dokument som också laddas hem via kursrummet.
|
| |
Examination: |
TEN1
LAB1
BAS1
KTR1
UPG1
|
En skriftlig tentamen (U,3,4,5)
Laborationer (U,G)
Basgruppsarbete (U,G)
Frivilligt kursmoment (U,G)
Gruppuppgifter (U,G)
|
3,5 hp
1,5 hp
2 hp
0 hp
1 hp
|
| |
|
Frivilliga moment under kursens gång kan ge poäng som får tillgodoräknas på den skriftliga tentamen. |
|