2007/2008

10036 Elektromagnetisme for fysikere

Engelsk titel: 


Electromagnetism for physicists

Sprog:


Point (ECTS )

  10

Kursustype:   

Civil- Grundlæggende kursus
Kurset udbydes under Tompladsordningen


Skemaplacering:

E4

 

Undervisningsform:

Forelæsninger, øvelsesregning og laboratorieøvelser

Kursets varighed:

13-uger

Eksamensplacering:

E4B,   F4B 

Evalueringsform:

Varighed eksamen:

Hjælpemidler:

Bedømmelsesform:

Tidligere kursus:

10009

Pointspærring:

Faglige forudsætninger:

                                          

Overordnede kursusmål:

Med centrum i elektromagnetismens begreber, love og metoder skal der - med såvel teoretisk som praktisk orientering - etableres et grundlæggende kendskab til elektriske og magnetiske fænomener.


Læringsmål:

En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

  • Identificere et vektorfelts divergens og rotation og bestemme dets flux gennem en given flade
  • Beregne elektrostatiske kræfter, felter og potentialer i forbindelse med simple og/eller symmetriske ladningsfordelinger
  • Tilpasse kendte eksempler på løsning af Laplace-ligningen til nye problemstillinger
  • Beregne magnetiske kræfter, felter og potentialer i forbindelse med simple og/eller symmetriske strømfordelinger
  • Diskutere og anvende D-feltet på problemstillinger med dielektrika og H-feltet på problemstillinger med magnetika
  • Bestemme rumlige strømfelter ved hjælp af elektrostatiske analogier
  • Beskrive og bestemme inducerede elektromotoriske kræfter i simple geometrier
  • Anvende arbejdsbegrebet og de elektriske og magnetiske feltenergier til bestemmelse af kraftpåvirkninger
  • Fortolke Maxwells ligninger som grundlag for elektromagnetiske bølger
  • Bestemme feltgeometri og energiforhold i plane, elektromagnetiske bølger
  • Anvende grænsebetingelserne til at undersøge feltforhold omkring grænseflader mellem medier
  • Relatere laboratorieforsøg til teorien og rapportere resultaterne i en journal


Kursusindhold:

Elektrisk ladning. elektrostatik: Det elektriske felt E, skalarpotentialet, V, dielektrika og D-feltet, Gauss' lov, energi og kræfter. Elektrisk strøm: Udstrakte strømme, Ohms lov, Joule-effekt. Magnetostatik: Fluxtætheden B, Biot og Savarts lov, Gauss' lov for B, vektorpotentialet A, magnetika og H-feltet, Amperes lov, magnetiske kredse. Energi og kræfter. Induktion: Faradays lov, induktanser. Maxwell-ligningerne: Forskydningsstrømmen, energistrøm i feltet, bølgeligningerne. Elektromagnetiske bølger: Plane bølger, polarisation, refleksion og transmission.


Litteratur::

Lærebog: D. J. Griffiths: Introduction to Electrodynamics, 3. ed., ISBN 0-13-481374-X


Bemærkninger:

Kurset kan kun tages af studerende på Fysik og nanoteknologi. Kurset tæller halvt som naturvidenskabeligt grundfag og halvt som teknologisk liniefag på Bachelor of Science i Fysik og Nanoteknologi.


Kursusansvarlig:

Tomas Bohr, 309, 256, (+45) 4525 3310, Tomas.Bohr@fysik.dtu.dk  
Claus Schelde Jacobsen, 309, 150, (+45) 4525 3340, csj@fysik.dtu.dk  

Institut:

10 Institut for Fysik

Kursushjemmeside:

http://dcwww.fys.dtu.dk/~csj/10036/

Nøgleord:

Elektromagnetisme, Felter, Potential, Strøm, Induktion
Sidst opdateret: 23. januar, 2008