Behörighetskrav

Ellära eller Elektromagnetism. Elektronik, eller motsvarande kunskaper.

Syfte

Den allt längre gående miniatyriseringen av elektroniska kretsar och utvecklingen av långtgående integrering av specialkretsar har idag lett till att elektriska impulser med endast några volt amplitud kan störa eller förstöra dagens elektronik som ofta inte tål mera än mJ eller mJ energi. Kursen avser att öka studenternas medvetenhet om dessa fakta och vidta effektiva åtgärder för att lösa problemen. Kursdelen urladdningars fysik kommer att ge studenterna kunskap om överspänningarnas naturliga konsekvenser och kursdelen högspänningsteknik behandlar användning av olika instrument och teknik för test av olika komponenters och apparaters tålighet mot överspänningar. Kursdelen EMC ger information hur överspänningar produceras i olika utrustning och vilka skyddsåtgärder som kan vidtas. Kursdelen om åskskydd ger information om hur en byggnad som träffas av blixten skall skyddas. Skyddsåtgärderna fordrar djupgående kunskap om urladdningsfysik och EMC. Laboratorieexperimenten betonar och kräver den kunskap studenterna fått från lektionerna i problemlösning och som behövs i praktiken vare sig studenterna väljer karriärer som forskare eller som ingenjörer.

Innehåll

Introduktion: Elektromagnetisk interferens (EMI), EMC-problemets natur, översikt av de elektromagnetiska principerna (Maxwells ekvationer, plana vågor, transmissionsledningar, antenner), speciella begrepp för EMC-studier; Elektromagnetiska transienter: Det elektriska sammanbrottets mekanismer; Elektriska komponenters icke ideala uppträdande: Ledare, kondensatorer, induktorer, resistorer, transformatorer, mekaniska kopplingsdon; Överhörning (elektromagnetisk koppling i närfältet): Gemensam impedanskoppling, kapacitiv koppling, induktiv koppling, kombinationer av överhörning; Växelverkan mellan elektromagnetiska fält med kraftledningar och elektriska kretsar; Elektromagnetisk skärmning: Skärmningseffektivitet, absorption, reflexion och multipelreflexion, skärm vid närfältkällor respektive fjärrfältkällor; Skärmade kablar: Överhörning till skärmade kablar, begreppen kopplingsimpedans, testning av skärmade kablar; Komponenter för överspänningsskydd och filter: Serie- och shuntskyddskomponenter, gasurladdningsrör, varistorer, dioder, filter; Systemkonstruktion för EMC: Systemplan, skärmningstopologi, införing av ledare i skärmade utrymmen, jordning och jordningsprinciper, signaljord och skyddsjord, enpunktsjordning och flerpunktjordning; Principer för åskskydd: Infångningsavstånd, skyddsklotmetoden, fångurladdningens utbredning (modell), sannolikheten för blixtinslag i en byggnad, yttre åskskydd, takledare och uppfångare, nedledare och anslutning till jordtag, stegspänningar och beröringsspänningar, jordning, inre åskskydd (anslutningsledare och överspänningsskydd); Standardisering och testning: EMC-standard, testning för EMC; Laborationer: Fyra laborationer.

Undervisning

Föreläsningar, räkneövningar samt laborationer.

Examination

Skriftlig tentamen samt godkänd laborationskurs