30035 Anvendt elektromagnetisme

2025/2026

Kursusinformation
Engineering Electromagnetics
Engelsk
10
Diplomingeniør
Kurset udbydes som enkeltfag
E1A (man 8-12) og E5A (ons 8-12)
Campus Lyngby
Klasseundervisning, grupperegning, laboratorieøvelser og hjemmeafleveringer.
13-uger
E1A, F1A
Skriftlig eksamen og bedømmelse af opgave(r)
Den skriftlige prøve, hjemmeafleveringer og laboratorieøvelser tæller med i den afsluttende bedømmelse/karakter. Samlet vurdering.
Skriftlig eksamen: 4 timer
Alle hjælpemidler - uden adgang til internettet
7-trins skala , intern bedømmelse
31035
10036.30400.62461.30400
0190101920300326273262735 , Basismat 1 - Indledende matematik for diplomingeniører, Basismat 2 - Videregående matematik for diplomingeniører, Elektroteknik, Analog elektronik, Videregående Matematik for Diplom Elektroteknologi
Rasmus Elkjær Jacobsen , Lyngby Campus, Bygning 348 , rajac@space.dtu.dk
Samel Arslanagic , Lyngby Campus, Bygning 348 , sar@space.dtu.dk
30 Institut for Rumforskning og -teknologi
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
Formålet med kurset er at give en introduktion til elektromagnetisme, således at de grundlæggende love der i kurset anvendes på idealiserede specialtilfælde, kan benyttes til at estimere opførslen af mere realistiske systemer inden for elektroteknik. Udover den klassiske elektromagnetisme skal studerende kunne regne på simple transmissionslinjekredsløb, som er vigtige fx. indenfor højhastighed-digital elektronik og mikrobølgeteknik. Derudover trænes samspillet mellem teoretiske overvejelser, kvantitative udregninger vha. computer programmer såsom Matlab/Python, samt måling i laboratoriet vha. standard instrumenter såsom fx oscilloskop, signalgenerator og netværksanalysator. Endelig tænkes kurset som det første af en række for studerende som planlægger en karriere indenfor RF systemer, antenneteknik og mikrobølgedesign.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Analysere og evaluere styret og ustyret elektromagnetiske bølgeudbredelse.
  • Anvende transmissionslinjeteori til at designe basale kredsløb.
  • Anvende elektrostatik-, magnetostatik- og induktionslove til at analysere forenklede konfigurationer af ladninger, ledere, dielektrikum og magnetiske materialer.
  • Bruge deduktiv og induktiv ræsonnement i analyser af elektromagnetiske systemer.
  • Forklare og anvende vektoroperatorer på skalar- og vektorfelter i rektangulære, cylindriske og sfæriske koordinatsystemer.
  • Samle transmissionsledningskredsløb og bruge vektornetværksanalysatorer til at vurdere dem.
  • Relatere eksperimentelle observationer til teori.
  • Brug elektromagnetisk terminologi.
Kursusindhold
- Maxwells ligninger
- Bølger og fasorer, frekvens, bølgetal, dæmpningskonstant, udbredelseskonstant.
- Transmissionslinier, transmissionslinie parametre (R’, L’, G’, C’), telegrafligningerne, karakteristisk impedans, refleksionskoefficient, transmissionskoefficient, standbølgeforhold, indgangsimpedans, effektflow, Smith kort, impedanstilpasning, kvartbølgetransformer, stubtilpasning.
- Koaksialkabel, to-tråds transmissionslinie, mikrostrip transmissionslinie.
- Plane bølger, intrinsisk impedans, udbredelseskonstant, linear, cirkulær, og elliptisk polarisation, refleksionskoefficient, parallel og vinkelret polarisation, Fresnel refleksionskoefficienter, Brewster vinkel, Poyntings vektor og power flow.
- Vektor analyse, gradient, divergens, rotation, cylinderkoordinater, kuglekoordinater.
- Elektrostatik, elektriske feltstørrelser, ladning og ladningstæthed, dielektricitetskonstant, Coulombs lov, Gauss’ lov, (elektrisk) potential, perfekte ledere, ledere med tab, isolatorer (dielektrika), polarisering, grænsebetingelser, kapacitans.
- Magnetostatik, magnetiske feltstørrelser, Biot-Savarts lov, Gauss lov for magnetiske felter, magnetiske materialer og permeabilitet, grænsebetingelser.
- Induktion, Faradays lov, Lenz’ lov, selvinduktans, gensidig induktans.
- Laboratoriemålinger, oscilloskop, signalgenerator, netværksanalysator.
- Matlab.
Litteraturhenvisninger
Fawwas T. Ulaby and Umberto Ravaioli, Fundamentals of Applied Electromagnetics, 8th Edition, Global Edition, ISBN-10 1292436735, ISBN-13 9781292436739, Pearson Education, Limited (Marts 2022)

Bemærk: brug af Matlab/Python/Maple på egen PC vil være en fordel.
Bemærkninger
For studerende med studiestart i februar er den vejledende placering i 4. (og ikke i 3.) semester. Læringsmålet om anvendelsen af såvel dansk som engelsk elektrotekniske terminologi skyldes kursets centrale position i Elektroteknologi-uddannelsen. Dansktalende studerende skal tilegne sig såvel den danske som den engelske elektrotekniske terminologi, mens ikke-dansktalende studerende skal tilegne sig den engelske elektrotekniske terminologi.
E-learning anvendes i form af on-line quizz (home assignments), web-based tools og digital eksamen.
Dette kursus giver eleverne kompetencer, der er relevante for FN's Verdensmål, især #9 (Industri, innovation og infrastruktur) #12 (Ansvarligt forbrug og produktion), #13 (Klimaindsats), #14 (Livet i havet) og #15 (Livet på land).
Sidst opdateret
02. maj, 2025