Elektromagnetism och elkraftteknik
Kursplan, Grundnivå, 1TE064
- Kod
- 1TE064
- Utbildningsnivå
- Grundnivå
- Huvudområde(n) med fördjupning
- System i teknik och samhälle G2F, Teknik G2F
- Betygsskala
- Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
- Fastställd av
- Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 24 april 2012
- Ansvarig institution
- Institutionen för elektroteknik
Behörighetskrav
60 hp inklusive Flervariabelanalys, allmän kurs, Beräkningsvetenskap I och Mekanik.
Mål
Efter godkänd kurs ska studenten kunna
- utföra elektriska och magnetiska fältberäkningar i rummet i vissa enkla geometrier med enkla randvillkor,
- beräkna statiska och tidsberoende strömmar i enklare kretsar innehållande resistanser kapacitanser och induktanser,
- hantera de vanligaste elektriska mätinstrumenten,
- utföra beräkningar av förluster, utvecklade aktiva och reaktiva effekter samt effektflöden i elektriska nät,
- redogöra för elkraftsystemet, dess ingående komponenter och deras funktion,
- beräkna förluster och effektflöden i synkrongeneratorer, transformatorer och transmissionsledningar.
Innehåll
Orientering om elsäkerhet. Grundläggande ellära. Elektrostatik. Gauss lag för det elektriska fältet i integralform. Elektrostatisk energi, kapacitans. Ohms lag, resistivitet och konduktivitet.
Elektrisk kretslära: Kirchhoffs lagar, serie/parallell koppling, D-Y transformering, spännings/strömdelning, superposition/ekvivalenta tvåpoler, jω-metoden. Resonanskretsar, överföringsfunktioner, komplex effekt, frekvenskarakteristik. Stationär elektromagnetism: magnetiska fält och - flödestäthet samt magnetisk kraftverkan. Amperes lag för B-fältet i integralform samt något om magnetiska material.
Elektromagnetisk induktion: Faradays och Lenz lagar. Induktans.
Elkraftsystemet: Transmissionsnätet, trefassystemet, trefasströmmar, symmetriska komponenter, aktiv och reaktiv effekt. Elnätskomponenter: synkrongeneratorn trefastransformatorer, , ställverk, transmissionsledningar, luftledningar och kablar, mättransformatorn, avledare, brytare, frånskiljare. Studiebesök på elkraftrelaterad industri.
Laboration 1: Elektrisk mätteknik. Inledande övningar med elektriska instrument. Grundläggande elektriska samband undersöks, elsäkerhet.
Laboration 2: Filter. Resonans, effekten av kapacitans och impedans på en krets resonansfrekvens.
Undervisning
Föreläsningar, räkneövningar, laborationer och inlämningsuppgifter.
Examination
Skriftliga tentamina efter delkurs 1 (4 hp) respektive delkurs 2 (4 hp). Laborationer (1 hp) samt skriftliga och muntliga redovisningar av inlämningsuppgifter (1 hp).
Litteraturlista
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2022
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2021
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2019
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2014
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2012
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2012