2012/2013

10036 Elektromagnetisme for fysikere

Kurset kan kun tages af studerende på Fysik og nanoteknologi

Engelsk titel: 


Electromagnetism for physicists

Sprog:


Point (ECTS )


10

Kursustype:   

Civil- Grundlæggende kursus


Skemaplacering:

E4

 

Undervisningsform:

Forelæsninger, øvelsesregning og laboratorieøvelser

Kursets varighed:

13-uger

Eksamensplacering:

E4B,   F4B 

Evalueringsform:

Eksamens varighed:

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, inklusive opførslen af simple kredsløb.


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.
  • Analysere simple elektriske, lineære kredsløb.
  • 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. Kredsløb: Jævn- og vekselspændinger, samt transienter. Maxwell-ligningerne: Forskydningsstrømmen, energistrøm i feltet, bølgeligningerne. Elektromagnetiske bølger: Plane bølger og polarisation.


Litteratur:

Lærebog: D. J. Griffiths: Introduction to Electrodynamics, 3. ed., ISBN 0-13-919960-8.


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  
Cathrine Frandsen, 307, 126, (+45) 4525 3167, fraca@fysik.dtu.dk  

Institut:

10 Institut for Fysik

Tilmelding:

I CampusNet

Nøgleord:

Elektromagnetisme, felter, potential, strøm, induktion.
Sidst opdateret: 27. april, 2012