Behörighetskrav

Linjär algebra och geometri I, Envariabelanalys, Flervariabelanalys, Beräkningsvetenskap I, Mekanik.

Mål

Efter godkänd kurs skall studenten känna till grundläggande begrepp inom elektromagnetism och vågrörelselära för att kunna:

• utföra elektriska och magnetiska fältberäkningar i rummet i vissa grundläggande geometrier och randvillkor
• beräkna statiska och tidsberoende strömmar i grundläggande kretsar innehållande resistanser, kapacitanser och induktanser
• hantera de vanligaste elektriska mätinstrumenten
• identifiera och beskriva vad som karaktäriserar en vågrörelse, både för fortskridande och stående vågor, mekaniska såväl som elektromagnetiska
• beskriva och behandla fysikaliska begrepp inom akustik och geometrisk optik
• göra grundläggande beräkningar på interferens - och diffraktionsfenomen då vågkällan är koherent samt kunna beskriva tillämpningar av dessa i vardagslivet

Innehåll

Elektromagnetism och vågrörelselära utgör en bas för fortsatta studier i fysik, elektro- och materialteknik och omfattar:

• Elektrostatik: elektrisk laddning och - fält, el. potential, el. dipol . Gauss lag. Kondensatorer, elektrostatisk energi.
• Elektrisk ström: Ohms lag, Kirchhoffs lagar, RC kretsar.
• Magnetiska fält och kraftverkan. Orientering om magnetiska material.
• Elektromagnetisk induktion: Induktans. LR-kretsar.
• Växelström: Impedanser med fasskift över RLC-komponenter. Växelströmseffekt. Den ideala transformatorn. Orientering om trefassystem och elsäkerhet.
• Grundläggande begrepp för mekaniska/akustiska vågor: fas- och grupphastighet, superposition, fortskridande och stående vågor, svävningar, dopplereffekt.
• Elektromagnetiska vågor och optik: Reflexion, refraktion, dispersion. Geometrisk optik, optiska instrument. Polarisation. Interferens och diffraktion.

Laborationer:

• Elektrisk mätteknik och mätinstrument.
• Kondensatorförsök.
• Induktion.
• Växelström.
• Polarisation.
• Stråloptik.
• Vågoptik.

Projekt med el-tillämpningar

Undervisning

Föreläsningar, lektionsövningar och laborationer. Projekt.

Examination

Skriftlig tentamen vid delmomentens slut: Elektromagnetism (4 hp), Vågrörelselära (2 hp). För godkänd kurs fodras även godkända laborationer och projekt: Elektromagnetism (1,5+1,5 hp), Vågrörelselära (1 hp). Laborationsrapporter och inlämningsuppgifter bildar tillsammans med den skriftliga tentamen underlag för slutbetyget.