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.
