Fysik GR (B), Elektromagnetisk fältteori, 6 hp

Syfte

Att studenten ska inhämta de kunskaper i elektromagnetismens grunder som krävs för studier i fysik och i tillämpade elektrotekniska ämnen. Med elektromagnetismens grunder avses här den begreppsmängd, både av fysikalisk och matematisk art, som leder fram till och inkluderar Maxwells ekvationer i vakuum såväl som i materia. Syftet är vidare att studenten ska utveckla färdigheter i att lösa problem av grundläggande slag.

Lärandemål

Efter fullgjord kurs ska studenten kunna:
- redogöra för de fysikaliska begrepp som ingår i kursen;
- redogöra för innebörden av de samband och lagar som utgör kursens kärna;
- redogöra för den fysikaliska innebörden av Maxwells ekvationer och hur dessa tillämpas i den matematiska analysen av system med hög symmetri;
- med hjälp av formelsamling välja metod och tillvägagångssätt för att lösa enklare problem inom den praktiska (ingenjörsmässiga) tillämpningen av den elektromagnetiska fältteorin;
- redogöra för förda resonemang, införda storheter och resultat vid problemlösning, samt kunna bedöma resultatens rimlighet.

Innehåll

Repetition av vektoranalys (gradient, divergens, rotation, divergensteoremet, Stokes teorem, cylindriska och sfäriska koordinater, deltafunktion, Helmholtz teorem), elektriska fält och fältlinjer, Coulombs lag, Gauss lag, elektrisk potential, Poissons ekvation, elektrostatisk energi för diskreta och kontinuerliga laddningfördelningar, ideala metalliska ledare, inducerad laddning, spegelladdningar, dielektriska material, linjära dielektrika, elektrisk dipol och polarisation, elektriska fältet i polariserade material, elektriska förskjutningsvektorn, energin i dielektriska system, magnetiska fält och fältlinjer, Lorentzs lag, strömtäthet, Biot-Savarts lag, Ampères lag, magnetisk dipol, magnetisering, magnetiska fält i materia, H-fältet, magnetisk susceptibilitet och permeabilitet, elektromotorisk kraft (emf), magnetiskt flöde, flödesregeln, Lenz lag, inducerade elektriska fält, Faradays lag, induktans, energin i magnetiska fält, förskjutningsström, Maxwells ekvationer i vakuum och i materia, introduktion till antennteori och antenners vågutbredning.

Behörighet

Fysik GR (A), Elektromagnetism och vågrörelselära I, 6 hp,
Matematik GR (B), Flervariabelanalys, 6 hp.

Urvalsregler

Urval sker i enlighet med Högskoleförordningen och den lokala antagningsordningen.

Undervisning

Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar och problemlösningsövningar.

Examination

T100: Tentamen, 6 hp
Betygsskala: På kursen ges något av betygen A, B, C, D, E, Fx och F. A - E är Godkänt, Fx och F är underkänt.

Betygskriterier för ämnet finns på www.miun.se/betygskriterier.

Om student har ett besked från samordnaren vid Mittuniversitetet om pedagogiskt stöd vid funktionsnedsättning, har examinatorn rätt att ge anpassad examination för studenten.

Betygsskala

På kursen ges något av betygen A, B, C, D, E, Fx och F. A - E är Godkänt, Fx och F är underkänt.

Övrig information

Kursen kan också till sin helhet räknas in i huvudområdet elektroteknik.