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 godkänd kurs skall studenten kunna

• redogöra för grundläggande teori i elektrostatik, elektriska strömkretsar, stationär elektromagnetism och elektromagnetisk induktion
• utföra beräkningar av elektriska och magnetiska fält i rummet i vissa enkla geometrier med enkla randvillkor.
• beräkna statiska och tidsberoende strömmar i enklare kretsar innehållande resistanser, kapacitanser och induktanser.
• redogöra för enkla elektriska apparaters principer och funktion.
• 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. Gästföreläsning.

Examination

Laborationer (1 hp).

Skriftlig tentamen vid kursens slut (4 hp) och en icke-obligatorisk dugga. Godkänd dugga ger bonus endast vid sluttentamen och vid första ordinarie omtentamen.