Kursplan för Elektromagnetism I

Electromagnetism I

Kursplan

  • 5 högskolepoäng
  • Kurskod: 1FA514
  • Utbildningsnivå: Grundnivå
  • Huvudområde(n) och successiv fördjupning: Fysik G1F, Teknik G1F

    Huvudområde(n) och successiv fördjupning

    Koden visar kursens utbildningsnivå och fördjupning i förhållande till andra kurser inom huvudområdet och examensfordringarna för generella examina:

    Grundnivå
    G1N: har endast gymnasiala förkunskapskrav
    G1F: har mindre än 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    G1E: innehåller särskilt utformat examensarbete för högskoleexamen
    G2F: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    G2E: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav, innehåller examensarbete för kandidatexamen
    GXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras.

    Avancerad nivå
    A1N: har endast kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    A1F: har kurs/er på avancerad nivå som förkunskapskrav
    A1E: innehåller examensarbete för magisterexamen
    A2E: innehåller examensarbete för masterexamen
    AXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras.

  • Betygsskala: Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
  • Inrättad: 2007-03-19
  • Inrättad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Reviderad: 2018-08-30
  • Reviderad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Gäller från: vecka 30, 2019
  • Behörighet: 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.
  • Ansvarig institution: Institutionen för fysik och astronomi

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.

Litteratur

Litteraturlista

Gäller från: vecka 30, 2019

  • Young, Hugh D.; Freedman, Roger A.; Ford, A. Lewis Sears and Zemansky's university physics with modern physics technology update

    14. ed.: Harlow, England: Pearson, cop. 2015

    Även andra upplagor av boken går bra att använda.

    Se bibliotekets söktjänst

    Obligatorisk

  • Nordling, Carl; Österman, Jonny Physics handbook for science and engineering

    8., [rev.] ed.: Lund: Studentlitteratur, 2006

    Se bibliotekets söktjänst

    Obligatorisk

  • Kompendium

    Institutionen för fysik och astronomi,