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.