Elektromagnetism och vågrörelselära

10 hp

Kursplan, Grundnivå, 1FA528

Kod
1FA528
Utbildningsnivå
Grundnivå
Huvudområde(n) med fördjupning
Fysik G1F, Teknik G1F
Betygsskala
Med beröm godkänd, icke utan beröm godkänd, godkänd, underkänd
Fastställd av
Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 30 augusti 2018
Ansvarig institution
Institutionen för fysik och astronomi

Behörighetskrav

Linjär algebra och geometri I, Envariabelanalys, Flervariabelanalys, Beräkningsvetenskap I, Mekanik.

Mål

Efter godkänd kurs skall studenten kunna:

  • utföra elektriska och magnetiska fältberäkningar i rummet i vissa enkla geometrier och randvillkor
  • beräkna statiska och tidsberoende strömmar i enkla kretsar innehållande resistanser, kapacitanser och induktanser
  • hantera de vanligaste elektriska mätinstrumenten på en grundläggande nivå
  • identifiera och beskriva vad som karaktäriserar en vågrörelse, både för fortskridande och stående vågor, mekaniska såväl som elektromagnetiska
  • beskriva och behandla fysikaliska begrepp inom akustik och geometrisk optik
  • göra grundläggande beräkningar på interferens - och diffraktionsfenomen då vågkällan är koherent samt kunna beskriva tillämpningar av dessa i vardagslivet
  • redogöra för relevanta biologiska tillämpningar av kursens innehåll

Innehåll

Elektrostatik: elektrisk laddning och elektriskt fält, elektrisk potential, elektrisk dipol . Gauss lag. Kondensatorer, elektrostatisk energi.

Elektrisk ström: Ohms lag, Kirchhoffs lagar, RC kretsar.

Magnetiska fält och kraftverkan. Orientering om magnetiska material.

Elektromagnetisk induktion: Induktans. LR-kretsar.

Grundläggande begrepp för växelström: Impedanser med fasskift över RLC-komponenter. Växelströmseffekt. Den ideala transformatorn. Orientering om trefassystem och elsäkerhet.

Grundläggande begrepp för mekaniska/akustiska vågor: fas- och grupphastighet, superposition, fortskridande och stående vågor, svävningar, dopplereffekt.

Elektromagnetiska vågor och optik: Reflexion, refraktion, dispersion. Geometrisk optik, optiska instrument. Polarisation. Interferens och diffraktion.

Tillämpningar på biologiska system, t.ex. flyttfåglars navigering, pacemakers, syn och hörsel.

Laborationer: Elektrisk mätteknik och mätinstrument, kondensatorförsök, induktion, växelström, polarisation, geometrisk optik och vågoptik.

Undervisning

Föreläsningar, lektionsövningar och laborationer. Projekt.

Examination

Skriftlig tentamen vid delmomentens slut: Elektromagnetism (4 hp), Vågrörelselära (2 hp).Laborationer och projekt: Elektromagnetism (1,5+1,5 hp), Vågrörelselära (1 hp). Laborationsrapporter och inlämningsuppgifter bildar tillsammans med den skriftliga tentamen underlag för slutbetyget.

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.

FÖLJ UPPSALA UNIVERSITET PÅ

facebook
instagram
twitter
youtube
linkedin