Kursplan för Elektromagnetism och vågrörelselära

Electromagnetism and Wave Physics

Det finns en senare version av kursplanen.

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
  • Gäller från: vecka 31, 2010
  • Behörighet: Linjär algebra och geometri I, Envariabelanalys, Flervariabelanalys, Beräkningsvetenskap I, Mekanik.
  • Ansvarig institution: Institutionen för fysik och astronomi

Mål

Efter godkänd kurs skall studenten känna till grundläggande begrepp inom elektromagnetism och vågrörelselära för att kunna:


  • utföra elektriska och magnetiska fältberäkningar i rummet i vissa grundläggande geometrier och randvillkor

  • beräkna statiska och tidsberoende strömmar i grundläggande kretsar innehållande resistanser, kapacitanser och induktanser

  • hantera de vanligaste elektriska mätinstrumenten

  • 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

Innehåll

Elektromagnetism och vågrörelselära utgör en bas för fortsatta studier i fysik, elektro- och materialteknik och omfattar:


  • Elektrostatik: elektrisk laddning och - fält, el. potential, el. 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.

  • 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.


Laborationer:

  • Elektrisk mätteknik och mätinstrument.

  • Kondensatorförsök.

  • Induktion.

  • Växelström.

  • Polarisation.

  • Stråloptik.

  • Vågoptik.


Projekt med el-tillämpningar

Undervisning

Föreläsningar, lektionsövningar och laborationer. Projekt.

Examination

Skriftlig tentamen vid delmomentens slut: Elektromagnetism (4 hp), Vågrörelselära (2 hp). För godkänd kurs fodras även godkända laborationer och projekt: Elektromagnetism (1,5+1,5 hp), Vågrörelselära (1 hp). Laborationsrapporter och inlämningsuppgifter bildar tillsammans med den skriftliga tentamen underlag för slutbetyget.

Versioner av kursplanen

Litteratur

Litteraturlista

Gäller från: vecka 32, 2010

Young-Freedman: University Physics, del 2, Pearson.
Nordling-Österman. Physics Handbook, Studentlitteratur 1999.