Innehåll

Kursen utgår från Maxwells ekvationer som den klassiska elektromagnetismens grundläggande postulat. Dessa formuleras och används på både differential och integralform vid härledningar och problemlösning. Delområden i kurser är:

• Elektrostatik: Poissons och Laplaces ekvationer, elektrostatisk energi och kraftverkan, spegelladdningsmetoden.
• Magnetostatik: Magnetisk energi och kraftverkan, laddade partiklars rörelse i elektromagnetiska fält.
• Tidsvarierande elektromagnetiskt fält: Induktion, Faradays lag, induktans, elektromotorisk spänning, förskjutningsströmtäthet, skinneffekt, elektromagnetiska vågor, Poyntingvektor.
• Snells brytningslag och Fresnels ekvationer visas vara konsekvenser av elektromagnetismen. Vissa tillämpningar på vågledare studeras.
• Finita-element-metoden i två dimensioner introduceras mycket rudimentärt för elstatikproblem.

Mål

Det övergripande målet med kursen är att studenten - med Maxwells ekvationer som grund, kan definiera, härleda och använda såväl statiska som tidsvarierande elektromagnetiska samband på problem inom fysik och elektrotekniska ämnen. Det innebär att studenten skall:

• kunna använda grundläggande elektromagnetiska samband
• kunna ställa upp idealiserade modeller för elektromagnetiska problem
• kunna tillämpa elektromagnetismens resultat för att lösa problem främst inom fysik och elektrotekniska ämnen
• kunna på ett väl strukturerat och logiskt sammanhängande sätt redogöra för resonemang/härledningar inom elektromagnetismen samt mellan teorins centrala begrepp
• kunna formulera, analysera och lösa elektromagnetiska problem med hjälp av ett modernt numeriskt beräkningsverktyg samt på ett väl strukturerat och logiskt sammanhängande sätt kvalitativt förklara de numeriskt erhållna lösningarna.

Examinationsmoment

Examination

Organisation

Kursen är uppdelad på föreläsningar i anslutning till lektioner samt laborationer i form av
datorberäkningar.

Litteratur

Böcker

• Cheng, David K., (2014) Field and wave electromagnetics. 2nd ed., Pearson New international ed. Harlow, Essex, England : Pearson, cop. 2014.
  ISBN: 9781292026565, 1292026561

Kompendier

• E. Peter Münger, Elektromagnetiska simuleringar med finita elementmetoden
• E. Peter Münger, Exempelsamling i Elektromagnetism

Kommentarer