| TFYA13 |
Elektromagnetism, 8 hp
/Electromagnetic Field Theory/
För:
FyN
Y
Yi
|
| |
Prel. schemalagd
tid: 80
Rek. självstudietid: 133
|
| |
Utbildningsområde: Naturvetenskap
Huvudområde: Fysik, Teknisk fysik Nivå (G1,G2,A): G2
|
| |
Mål:
IUAE-matris
Det övergripande målet med kursen är att studenten - med Maxwells ekvationer, MW, som grund kan definiera, härleda och använda elektromagnetiska samband på problem inom fysik och elektrotekniska ämnen. Det innebär att studenten skall:
- känna till och kunna använda grundläggande elektromagnetiska samband
- kunna ställa upp idealiserade modeller för elektromagnetiska problem
- kunna tillämpa elektromagnetismens resultat för att lösa problem främst inom fysik och elektrotekniska ämnen
- kunna på ett väl strukturerat och logiskt sammanhängande sätt redogöra för resonemang/härledningar inom elektromagnetismen samt mellan teorins centrala begrepp
- kunna formulera, analysera och lösa elstatikproblem med hjälp av ett modernt numeriskt beräkningsverktyg
- kunna på ett väl strukturerat och logiskt sammanhängande sätt kvalitativt förklara numeriskt erhållna lösningar till elstatikproblem utifrån elektromagnetismens resultat
|
| |
Förkunskaper: (gäller studerande antagna till program som kursen ges inom, se 'För:' ovan)
En- och flerariabelanalys, Vektoranalys
OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.
|
| |
Påbyggnadskurser
Elektromagnetisk fältteori och vågutbredning
|
| |
Organisation:
Kursen är uppdelad på föreläsning i anslutning till lektioner och laborationer i form av datorberäkningar.
|
| |
Kursinnehåll:
Elektrostatik: Elektrisk fältstyrka, Coulombs lag, potential, Gauss lag, Poissons och Laplaces ekvationer, kapacitans, dielektrikum, elektrisk dipol, polarisation, elektrostatisk energi och kraftverkan, spegelladdningsmetoden.
Likström: Strömtäthet, kontinuitetsekvationen, resistans, joulevärme. Magnetostatik: Magnetisk flödestäthet, Biot-Savarts lag, Amperes cirkulationssats, vektorpotential, magnetiska material, magnetisk krets, magnetisk dipol, magnetisering, magnetisk energi och kraftverkan, laddade partiklars rörelse i elektromagnetiska fält.
Tidsvarierande elektromagnetiskt fält: Induktion, Faradays lag, induktans, elektromotorisk kraft, förskjutningsströmtäthet, skinneffekt, elektromagnetiska vågor, Poyntingvektor.
Snells brytningslag och Fresnels ekvationer visas vara konsekvenser av elektromagnetismen. Vissa tillämpningar på vågledare studeras. Finita-element-metoden i två dimensioner introduceras mycket rudimentärt för elstatikproblem.
Kursens olika delar presenteras som speciella tillämpningar av Maxwells ekvationer.
|
| |
Kurslitteratur:
Cheng, David: Field and Wave Electromagnetics , Addison-Wesley Co.
Exempelsamling i Elektromagnetism.
Simuleringar med finita-element-metoden inom Elektromagnetism, IFM.
|
| |
Examination: |
TEN1
UPG1
|
En skriftlig tentamen (U,3,4,5)
Datorberäkningsuppgifter (U,G)
|
7,5 hp
0,5 hp
|
| |
|
|
|