studiehandbok@lith
 

Tekniska högskolan vid Linköpings universitet

 
 
År : 2017
 
TFYA13 Elektromagnetism, 8 hp
/Electromagnetic Field Theory/

För:   FyN   Y   Yi  

 

Prel. schemalagd tid: 80
Rek. självstudietid: 133

  Utbildningsområde: Naturvetenskap

Huvudområde: Fysik, Teknisk fysik   Nivå (G1,G2,A): G2

  Mål:  IUAE-matris
Det övergripande målet med kursen är att studenten - med Maxwells ekvationer, MW, som grund kan definiera, härleda och använda elektromagnetiska samband på problem inom fysik och elektrotekniska ämnen. Det innebär att studenten skall:
  • känna till och 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 elstatikproblem med hjälp av ett modernt numeriskt beräkningsverktyg
  • kunna på ett väl strukturerat och logiskt sammanhängande sätt kvalitativt förklara numeriskt erhållna lösningar till elstatikproblem utifrån elektromagnetismens resultat


  Förkunskaper: (gäller studerande antagna till program som kursen ges inom, se 'För:' ovan)
En- och flerariabelanalys, Vektoranalys

OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.

  Påbyggnadskurser
Elektromagnetisk fältteori och vågutbredning

  Organisation:
Kursen är uppdelad på föreläsning i anslutning till lektioner och laborationer i form av datorberäkningar.

  Kursinnehåll:
Elektrostatik: Elektrisk fältstyrka, Coulombs lag, potential, Gauss lag, Poissons och Laplaces ekvationer, kapacitans, dielektrikum, elektrisk dipol, polarisation, elektrostatisk energi och kraftverkan, spegelladdningsmetoden.

Likström: Strömtäthet, kontinuitetsekvationen, resistans, joulevärme.

Magnetostatik: Magnetisk flödestäthet, Biot-Savarts lag, Amperes cirkulationssats, vektorpotential, magnetiska material, magnetisk krets, magnetisk dipol, magnetisering, magnetisk energi och kraftverkan, laddade partiklars rörelse i elektromagnetiska fält.

Tidsvarierande elektromagnetiskt fält: Induktion, Faradays lag, induktans, elektromotorisk kraft, 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.

Kursens olika delar presenteras som speciella tillämpningar av Maxwells ekvationer.

  Kurslitteratur:
Cheng, David: Field and Wave Electromagnetics , Addison-Wesley Co.
Exempelsamling i Elektromagnetism.
Simuleringar med finita-element-metoden inom Elektromagnetism, IFM.


  Examination:
TEN1 UPG1
En skriftlig tentamen (U,3,4,5)
Datorberäkningsuppgifter (U,G)
7,5 hp
0,5 hp
 



Undervisningsspråk är Svenska.
Institution: IFM.
Studierektor: Magnus Johansson
Examinator: Peter Münger
Länk till kurshemsida på kursgivande institution
Ansvarig programnämnd: Elektro&Fysik




Tekniska högskolan vid Linköpings universitet


Informationsansvarig: TFK , val@tfk.liu.se
Senast ändrad: 12/10/2015