2003/2004 - Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten - Uppsala ...

UPPSALA UNIVERSITET STUDIEHANDBOK 2003/04
Uppsala tekniska högskola
Civilingenjörsprogrammen
Kursplaner
Elektromagnetism och vågrörelselära, 6 poäng
Electromagnetism and wave physics
1FY720
Kursplanen är fastställd 2002-05-27 av teknisk- naturvetenskapliga fakultetsnämnden och
senast reviderad 2003-06-03 av teknisk- naturvetenskapliga fakultetsnämnden
Kursen ges inom Civilingenjörsprogrammet i energisystem
Studieperiod: Kursen ges i Period 22 - 2 3
Mål för utbildningen Studenten ska efter genomgången kurs ha kunskaper om elektriska och
magnetiska fält samt vågors egenskaper. Särskilt behandlas hur elektriska och magnetiska fält
och vågor uppträder och behandlas inom energitekniken.
Kursens innehåll Följande områden behandlas
Repetition av vektoranalys. Statiska elektriska fält: Coulombs lag, elektriska fält och
punktladdningar. Elektriska fält kring distribuerade laddningar. Gauss´ lag. Elektrisk
potential. Dielektrika. Randvillkor för elektriska fält. Kapacitans. Energi och krafter i
elektriska fält. Likström: strömmar och spänning. Ohms lag, Kirchhoffs lagar, elektrisk
effekt. Statiska magnetfält: Fält i rymden. Magnetisk flödestäthet. Bio-Savarts lag. Magnetisk
dipol. Magnetisk fältstyrka, magnetiska material och permeabilitet. Randvillkor för
magnetiska fält. Induktans och ömsesidig induktans. Energi och krafter i magnetiska fält.
Tidsberoende fält och Maxwells ekvationer: Induktion med applikationer.
Potentialfunktioner. Svängningskretsar. Plana vågor: dopplereffekt, polarisation, förluster,
grupphastigheter. Reflektion, spridning, interferens, brytning och brytningsindex.
Applikationer på elektromagnetiska vågor. Ledningar: Ledningsparametrar. Egenskaper hos
oändliga och avgränsade ledningar. Impedans och anpassning.
Laborationer: Mätteknik och mätinstrument. Kondensatorförsök, Magnetiska fält, Induktion,
Hysteresis och Växelström. Laboration inom vågrörelselära.
Särskild behörighet Algebra och geometri. Flerdimensionell analys. Programmeringsteknik
I. Beräkningsvetenskap I.
Undervisningsform Föreläsningar, lektioner och laborationer.
Vidare ingår begränsade projekt- och beräkningsuppgifter i Matlab.
Examinationsform Skriftlig och muntlig redovisning av projekt- och konstruktionsarbeten,
övningar och laborationer. Skriftlig tentamen vid kursens slut.
Betyg Något av betygen underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4) och med
beröm godkänd (5)
Övriga föreskrifter Kursen ingår i civilingenjörsprogrammet Energisystem, 180/220 poäng,
som är en gemensam utbildning mellan SLU och Uppsala universitet.
Kurslitteratur David A. de Wolf: Essentials of Electromagnetics for Engineering,
Cambridge University Press 2001C. Nordling & J. Österman: Physics Handbook,
Studentlitteratur, 1999. Kompendier och laborationsinstruktioner.
Nivå: Kursen ges på AB-nivå
Ämne: Kursen ges inom huvudämnet Fysik och inom huvudämnet Teknik
Kursansvarig institution Fysiska institutionen
176