Y-sektionens studienämnd är ansvariga för att informationen på guiden är aktuell. Om du hittar någonting som inte stämmer kan du mejla SNY.

Budgetår


Institution

IFM

Examinator

Kenneth Järrendahl

Schemablock

Halvtermin

VT1: block3

Huvudområden

Teknisk fysik
Fysik

Nivå

G2X

Tidsfördelning

6,0HP
Schemalagd tid: 56 timmar
Självstudietid: 104 timmar

SNY har ordet

Kursens syfte är att behandla grundläggande teori för elektromagnetiska fält och att visa på elektromagnetismens stora betydelse för den tekniska utvecklingen i modern tid. Speciellt beaktas tillämpningsexempel inom området medicinsk teknik.

Kursutvärderingar

Logga in för att läsa kursutväderingar

Innehåll

Kursen behandlar de fyra områdena elektrostatik, magnetostatik, materialegenskaper samt tidsvarierande fält. Dessutom ges i början en kort repetition av matematiska begrepp från flervariabelanalys och vektoranalys. Kursen består av fyra delar (I-IV) motsvarande de fyra områdena som är vidare indelade i tretton kapitel enligt,
I. Elektrostatik: 1. Laddning och ström, 2. Coulombs lag, 3. Gauss lag för elektriska fält, 4. Elektrisk potential
II. Magnetostatik: 5. Biot-Savarts lag, 6. Gauss lag för magnetiska fält, 7. Amperes lag
III. Materialegenskaper: 8. Metalliska och dielektriska material, 9. Magnetiska material
IV. Tidsvarierande fält: 10. Induktion, 11. Kretsar med tidsvariation, 12. Elektromagnetiska vågor, 13. Transmission

I kursen används teori på både integralform och differentialform. Ett flertal elektromagnetiska tillämpningar relaterade till medicinsk teknik tas upp.
I kursens kapitel behandlas många begrepp och samband inklusive,
Maxwells ekvationer, Elektrisk laddning, Elektriskt fält, Coulombs lag, Elektrisk potential, Gauss lag, Poissons ekvation, Laplaces ekvation, Spegelladdningsmetoden, Strömstyrka, Strömtäthet, Resistivitet, Kontinuitetsekvationen. Magnetisk flödestäthet, Biot-Savarts lag, Amperes lag, Magnetiskt flöde, Magnetisk vektorpotential, Ledare, Kapacitans, Dielektrikum, Elektriska dipol, Polarisation, Magnetisk dipol, Magnetiskt moment, Magnetisering, Magnetisk krets, Elektromagnetiska randvillkor, Elektromagnetisk induktion, Kvasistationära elektromagnetiska fält, Faradays lag, Induktans, Elektromagnetiska vågor, Reflektion, Brytning, Polarisation.

Mål

Kursens syfte är att behandla grundläggande teori för elektromagnetiska fält och att visa på elektromagnetismens stora betydelse för den tekniska utvecklingen i modern tid. Speciellt beaktas tillämpningsexempel inom området medicinsk teknik. Efter fullgjord kurs ska studenten kunna grundläggande begrepp och fysikaliska samband för att lösa problem relaterade till de fyra områdena;

  • elektrostatik
  • magnetostatik
  • materialegenskaper
  • tidsvarierande fält

Vidare ska studenten kunna,

  • relatera teorin till tillämpningar baserade på elektriska och magnetiska fenomen
  • beräkna och visualisera elektromagnetiska fält med hjälp av datorsimuleringar
  • utföra enkla elektromagnetiska mätningar
  • redovisa mätningar, resultat och slutsatser

Examinationsmoment

TEN1 - 3,5 HP
En skriftlig tentamen (U, 3, 4, 5)
KTR2 - 0,0 HP
Delmoment på skriftlig tentamen (U, G)
KTR3 - 0,0 HP
Frivilliga kursmoment (U, G)
UPG2 - 1,0 HP
Inlämningsuppgifter och/eller gruppuppgifter (U, G)
LAB2 - 1,5 HP
Laborationer (U, G)

Examination

Frivilliga moment under kursens gång kan ge poäng som får tillgodoräknas på den skriftliga tentamen.

Organisation

Inför föreläsningarna finns förberedelsematerial där de mest grundläggande delarna av ämnet behandlas. På föreläsningarna läggs istället fokus på mer avancerade delar där också en interaktivitet med klassen eftersträvas. Kunskaperna fördjupas och tillämpas genom problemlösning på lektioner, laborationer och gruppuppgifter. En kontinuerlig examination uppmuntrar aktivt deltagande genom hela kursen.

Litteratur

Böcker
Engström, Lars Alfred, Elektromagnetism - från bärnsten till fältteori Studentlitteratur
ISBN: 9789144015101
Kompendier
Järrendahl, Kenneth, Kompendium till kursen Elektromagnetism – teori och tillämpning

Finns i kursrummet för nedladdning (*.pdf)

Rekommenderade förkunskaper

Envariabelanalys 1
TATA41 - 6,0 HP - HT2 block2 | HT2 block3
Envariabelanalys 2
TATA42 - 6,0 HP - VT1 block1 | VT1 block2 | VT2 block2 | VT2 block3
Flervariabelanalys
TATA43 - 8,0 HP - VT2 block2
Linjär algebra
TATA24 - 8,0 HP - HT1 block1, HT2 block4 | HT1 block4, HT2 block4
Matematisk grundkurs
TATM79 - 6,0 HP - HT0 block, HT1 block2 | HT0 block, HT1 block3 | HT0 block, HT1 block4
Mekanik
TFYA76 - 6,0 HP - HT1 block3
Optik - teori och tillämpning
TFYA84 - 4,0 HP - VT2 block4
Oscillationer och mekaniska vågor
TFYA82 - 4,0 HP - VT1 block4
Vektoranalys
TATA44 - 4,0 HP - HT1 block1

Påbyggnadskurser

Medicinsk strålningsfysik
TVFA02 - 8,0 HP - VT1 block2, VT2 block2
Medicinska bilder
TSBB31 - 6,0 HP - HT1 block1
Modern fysik
TFYA67 - 6,0 HP - HT2 block1
Signaler och system
TSDT18 - 6,0 HP - HT2 block3

Kommentarer

Logga in för att kunna läsa och skriva kommentarer.