Elektromagnetism I
Kursplan, Grundnivå, 1FA514
- Kod
- 1FA514
- Utbildningsnivå
- Grundnivå
- Huvudområde(n) med fördjupning
- Fysik G1F, Teknik G1F
- Betygsskala
- Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
- Fastställd av
- Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 30 augusti 2018
- Ansvarig institution
- Institutionen för fysik och astronomi
Behörighetskrav
Algebra och geometri, Envariabelanalys, Beräkningsvetenskap I (MATLAB), Mekanik baskurs (kraft, energi, partikelrörelse). Kunskaper om kurv- och ytintegraler från kursen Flervariabelanalys, som kan läsas samtidigt. Mätteknik eller Elektrisk mätteknik rekommenderas starkt.
Mål
Elektricitetsläran, inklusive magnetism, utgör en grundläggande del av den klassiska fysiken med mycket stora tekniska tillämpningar. Kursen utgör en bas för fortsatta studier i fysik, elektro- och materialteknik.
Efter godkänd kurs skall studenten kunna:
- redogöra för grundläggande teori i elektrostatik, elektriska strömkretsar, stationär elektromagnetism och elektromagnetisk induktion
- utföra beräkningar av elektriska och magnetiska fält i rummet i vissa utvalda geometrier med randvillkor.
- beräkna statiska och tidsberoende strömmar i utvalda kretsar innehållande resistanser, kapacitanser och induktanser.
- redogöra för vanliga elektriska apparaters principer och funktion.
- hantera de vanligaste elektriska mätinstrumenten
Innehåll
Elektrostatik: elektrisk laddning, Coulombs lag, elektrisk fältstyrka och potential, superposition av punktladdningsbidrag, Gauss sats, elektriska dipoler, kapacitans, polarisation, dielektrika, elektrostatisk energi samt kondensatorer.
Elektrisk ström och kretsteori: strömtäthet, Ohms lag, Kirchhoffs lagar, Joules lag, elektromotorisk spänning (EMS), upp- och urladdning av kondensator, kretsanalys.
Magnetiska fält: flödestäthet, magnetisk kraftverkan, Biot-Savarts lag, magnetiska dipoler, Amperes lag i integralform, magnetisk polarisation samt orientering om magnetiska material.
Elektromagnetisk induktion: Faradays och Lenz' lagar, induktans. LR-kretsar, det magnetiska fältets energi, ömsesidig induktans.
Maxwells ekvationer.
Orientering om växelström, effekt, elsäkerhet och ideal transformator
Undervisning
Föreläsningar, lektionsövningar och laborationer. Gästföreläsning.
Examination
Laborationer (1 hp).
Skriftlig tentamen vid kursens slut (4 hp) och icke-obligatorisk mittkursexamination. Godkänd mittkursexamination ger bonus endast vid sluttentamen och vid första ordinarie omtentamen.
Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.
Litteraturlista
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2022, version 2
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2022, version 1
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2021
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2020
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2019
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2017
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2015
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2014
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2014
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2013
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2012, version 2
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2012, version 1
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2007