Behörighetskrav

120 hp med Elektromagnetism II och Fysikens matematiska metoder.

Mål

Efter godkänd kurs skall studenten kunna:

• formulera potentialproblem inom elektrostatik, magnetostatik samt stationär strömfördelning i lineära, isotropa media, samt även kunna lösa sådana problem i enklare geometrier med hjälp av variabelseparationsmetoden och speglingsmetoden.
• definiera och härleda uttryck för energin både för elektrostatiska och magnetostatiska fälten, samt kunna härleda Poyntings teorem från Maxwells ekvationer och tolka de ingående termerna fysikaliskt.
• beskriva och göra beräkningar av plana elektromagnetiska vågor i homogena medier, inklusive reflektion av sådana vågor i plana gränsskikt mellan homogena medier.

Innehåll

Repetition med vektoranalytisk framställning av elektrostatiska och magnetostatiska fälten inkl. polarisationsfältet i dielektrika samt magnetiseringsfältet i magnetiserbara medier. Energin hos elektriska och magnetiska fälten. Potentialteori (randvärdesproblem, entydighetssatsen, spegling, variabelseparation) med tillämpningar inom elektrostatik, magnetostatik samt stationära strömfördelningsproblem. Induktionslagen och förskjutningsströmmen. Transformation av elektromagnetiska fältet. Maxwells ekvationer. Sambandet mellan Kirchhoffs lagar och Maxwells ekvationer. Poyntings teorem. Vågekvationen, plana vågor och något om vågor i olika typer av vågledare. Reflexion i plana gränsskikt mellan olika medier. Fältinträngning i ledande medier. Skinndjupet. Generering av elektromagnetisk strålning (inhomogena vågekvationen, retarderade potentialerna) och elektriska dipolstrålningsfältet.

Undervisning

Föreläsningar och lektioner. Gästföreläsare från någon efterföljande kurs.

Examination

Skriftlig tentamen vid kursens slut.

Under kursen ges en dugga som ger bonus vid sluttentamen och vid ordinarie omtentamen.