De studerende skal opnå en viden om elektromagnetismens begreber og
matematisk formulerede love, som sætter dem i stand til dels at
forstå elektromagnetiske effekter i naturen og teknologien og dels
at løse simple tekniske problemer.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Forklare og anvende rektangulære, cylindriske og sfæriske
koordinatsystemer samt vektoranalysens begreber - gradient,
divergens og rotation - til beskrivelse af rumlige
elektromagnetiske felter
Definere elektrisk, magnetisk, og elektromagnetisk felt, samt
andre centrale begreber som f.eks. ladningstæthed, strømtæthed,
fluxtæthed, og skalar- og vektorpotentiale, og beregne disse for
simple elektromagnetiske konfigurationer
Forklare materialers vekselvirkning med elektromagnetiske
felter gennem polarisation, konduktion, og magnetisering; beskrive
disse vha. permittivitet, konduktivitet, og permeabilitet, samt
beregne kapacitans, resistans og induktans i simple tilfælde
Forklare og anvende de generelle Maxwell's ligninger med
konstitutive ligninger og grænsebetingelser, samt reducere og
anvende disse for specielle materialer og/eller tidsvariationer som
f.eks. fasor-notation for tids-harmoniske felter
Forklare energi- og effekt-forhold for elektromagnetiske
felter
Forklare elektromagnetiske bølger samt definere og anvende
størrelser som bølgetal, intrinsisk impedans, polarisation og
udbredelseskonstant
Forklare plane elektromagnetiske bølgers refleksion og
transmission ved plane grænseflader, samt definere begreber som
f.eks. TM- og TE-polarisation, refleksions- og
transmissionskoefficient, standbølgeforhold, total refleksion, og
Brewster-vinkel
Beregne reflekterede og transmitterede bølger ved plane
grænseflader
Forklare elektromagnetiske bølgers udbredelse på
transmissionslinier samt definere og anvende begreber som f.eks.
spænding og strøm, karakteristisk impedans og
udbredelseskonstant
Dimensionere transmissionsliniekredsløb som
kvartbølgetransformer og single-stub tuner under brug af
Smith-kort
Anvende såvel dansk som engelsk elektroteknisk
terminologi
Kursusindhold:
Resumé af vektoranalyse, statiske elektriske felter, stationære
elektriske strømme, statiske magnetiske felter, tidsvarierende
felter, Maxwells ligninger, plane bølger og
transmissionslinier
Litteraturhenvisninger:
David K. Cheng, “Field and Wave Electromagnetics”, Pearson New
International Edition, July, 2013. Denne lærebog er identisk med
D.K. Cheng, "Field and Wave
Electromagnetics",Addison-Wesley, 2. edition, 1992, som derfor
også kan benyttes. En ny udgave af bogen, særligt tilrettet dette
kursus, er under udarbejdelse - denne nye udgave vil indeholde kun
de kapitler fra ovenstående udgaver af bogen som er relevante for
dette kursus.
Bemærkninger:
Læringsmålet om anvendelsen af såvel dansk som engelsk
elektrotekniske terminologi skyldes kursets centrale position i
B.Sc. 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.
