Kursplan för Elektromagnetism och vågrörelselära

Electromagnetism and Wave Physics

Kursplan

  • 10 högskolepoäng
  • Kurskod: 1FA528
  • Utbildningsnivå: Grundnivå
  • Huvudområde(n) och successiv fördjupning: Fysik G1F, Teknik G1F

    Förklaring av koder

    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: 2010-03-16
  • Inrättad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Reviderad: 2018-08-30
  • Reviderad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Gäller från: vecka 30, 2019
  • Behörighet: Linjär algebra och geometri I, Envariabelanalys, Flervariabelanalys, Beräkningsvetenskap I, Mekanik.
  • Ansvarig institution: Institutionen för fysik och astronomi

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.

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