Elektromagnetism I
Kursplan, Grundnivå, 1FA514
- Kod
- 1FA514
- Utbildningsnivå
- Grundnivå
- Huvudområde(n) med fördjupning
- Fysik G1F, Teknik G1F
- Betygsskala
- Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
- Fastställd av
- Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 15 juni 2012
- Ansvarig institution
- Institutionen för fysik och astronomi
Behörighetskrav
Linjär algebra och geometri I, Envariabelanalys, Flervariabelanalys (kurv- och ytintegraler), Beräkningsvetenskap I (MATLAB), Mekanik I (kraft, energi, partikelrörelse) eller motsvarande kunskaper.
Kursen Mätteknik rekommenderas starkt.
Mål
Elektricitetsläran, inklusive magnetism, utgör en grundläggande del av den klassiska fysiken med mycket stora tekniska tillämpningar. Kursen utgör en bas för fortsatta studier i fysik, elektro- och materialteknik. Efter fullgjord kurs skall studenten känna till grundläggande teori i elektrostatik, elektriska strömkretsar, stationär elektromagnetism och elektromagnetisk induktion samt kunna tillämpa teorin genom att
- kunna utföra elektriska och magnetiska fältberäkningar i rummet i vissa enkla geometrier med enkla randvillkor.
- kunna beräkna statiska och tidsberoende strömmar i enklare kretsar innehållande resistanser, kapacitanser och induktanser.
- kunna redogöra för enkla elektriska apparaters principer och funktion.
- kunna hantera de vanligaste elektriska mätinstrumenten
Innehåll
- Elektrostatik: elektrisk laddning och - fält, el. potential, el. dipol . Gauss lag för el. fältet i integralform. Kondensatorer, elektrostatisk energi.
- Elektrisk ström: Ohms lag, resistivitet och konduktivitet. Kirchhoffs lagar, emk. Upp- och urladdning av kondensatorer, RC kretsar. Orientering om växelström, effekt, och ideal transformator.
- Stationär elektromagnetism: magnetiska fält och - flödestäthet samt magnetisk kraftverkan. Amperes lag för B-f'ältet i integralform samt något om magnetiska material.
- Elektromagnetisk induktion: Faradays och Lenz' lagar. Induktans. LR kretsar
- Elektrisk allmänkunskap: Principer för elektriska motorer. Orientering om elsäkerhet..
- Laboration: Kondensatorförsök. Mätning av kapacitans och inverkan av dielektrika, Mätning vid upp- och urladdning av kapacitans, härledning av samband och anpassning av data till modell.
- Laboration: Induktion. Demonstration av Faraday's och Lenz' lagar och egenskapen induktans samt härledning av samband och anpassning av data till modell.
- Laboration: Magnetiska fält. Mätning av magnetiska fält i enkla geometrier samt teoretisk beräkning av fältbilden för samma geometrier och jämförelse med data.
- Förberedande labbövning: Elektrisk mätteknik för dem som inte har nödiga förkunskaper (motsvarande kursen Mätteknik). Inledande övningar med de elektriska mätinstrument som kommer att användas i laborationskursen.
Undervisning
Föreläsningar, lektionsövningar och laborationer. Inlämningsuppgifter kan förekomma. Gästföreläsning.
Examination
Skriftlig tentamen vid kursens slut (4 av 5 hp). För godkändkurs kurs fodras även godkänd laborationskurs (1 av 5 hp). Laborationsrapporter, eventuellt förekommande inlämningsuppgifter och/eller duggor bildar tillsammans med den skriftliga tentamen underlag för slutbetyget. Om ett bonussystem används, ges endast bonus vid sluttentamen och vid första ordinarie omtentamen.
Litteraturlista
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2022, version 2
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2022, version 1
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2021
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2020
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2019
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2017
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2015
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2014
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2014
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2013
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2012, version 2
- Litteraturlista giltig från och med vårterminen 2012, version 1
- Litteraturlista giltig från och med höstterminen 2007