62745 Elektrofysik og Materialer

2016/2017

Elteknologi (100)
Elektrisk Energiteknologi: 2.semester
Elektroteknologi: Valgfag
Sundhedsteknologi: Valgfag
Kursusinformation
Electrophysics and Materials
Dansk
10
Diplomingeniør
F1A (man 8-12) og F1B (tors 13-17)
Campus Ballerup
Forelæsning 2 gange per uge, ialt 8 timer.
Læreren præsenterer teori, de studerende regner på små opgaver og udfører små eksperimenter.
De studerende udfører skriftlige tests uden hjælpemidler.
De studerende skriver små assignments, som afleveres og præsenteres for hjælpelæreren.
Der skal påregnes ialt 19 timers arbejde per uge inkl. forelæsninger.
13-uger
Aftales med underviser
Mundtlig eksamen og bedømmelse af opgave(r)
Sammen med den mundtlige eksamen indgår følgende i bedømmelsen: Skriftlige tests uden hjælpemidler, regneopgaver, og assignments.
30 min
Uden hjælpemidler
7-trins skala , intern bedømmelse
-
Elementær vektor regning, skalar og vektor produkt, rum product, elementær differential og integralregning, evt i 3 variable.
Minimum 10 Maksimum: 50
Niels-Ebbe Dam , Ballerup Campus, Bygning Ballerup, Tlf. (+45) 3588 5173 , nida@dtu.dk

62 DTU Diplom
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
De studerende får en dybdegående og detaljeret forståelse af grundlæggende Elektrofysik og sættes i stand til at udlede næsten alle detaljer matematisk og forklare de fysiske sammenhænge vha. 3D-figurer. Den studerende bliver i stand til at løse problemer i teoretiske og eksperimentelle situationer. Kurset beskriver statiske og dynamiske ladninger, elektriske- og magnetiske felter og magnetisering af materialer. Den studerende opnår herved en mulighed for en videnskabelig forståelse af elektroniske og elektrotekniske komponenter og natur fænomener. Dette gør det muligt for den studerende at forstå andre kurser og at være kreativ og innovativ.

De studerende får en forståelse af materialer, der kan anvendes i elektrotekniske sammenhænge.

For hvert kapitel er der en detaljeret liste over læringsmål. Denne liste er lavet som et spørgeskema med formler, figurer og eksempler. Den studerende skal være i stand til at forklare målene i skriftlig form i forsøgene, i opgaverne og i mundtlig form ved eksamen.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Vektor analyse.
  • Meget detaljeret matematisk og fysisk forståelse af hele pensum. At kunne forklare teorien meget detaljeret vha. matematiske udledninger og vha. af figurer.
  • Elektrisk ladning, elektrisk kraft og E-felt. Elektrisk dipol. Elektrisk flux. Gauss' lov anvendt til forklaring af ladningsfordelinger og beregning af E-felter.
  • Elektrisk potentiel energi, elektrisk potentiale og gradient.
  • Kapacitans og dielektriske materialer, D-felt og P-felt.
  • Strøm og hvordan elektroner bevæger sig i metaller. Isolatorer. Ledere, halvledere og superledere.
  • Elektrokemisk beskrivelse af en Daniell celle.
  • Magnetiske kilder og beregning af B-felter ved hjælp af Biot og Savarts lov. Magnetisk kraft, Laplace kraft, hvordan ladninger bevæger sig i et B-felt. Amperes lov. Faradays lov for induktion. Maxwells ligninger.
  • Ikke-magnetiske og magnetiske materialer i magnetfelt. Forskellige typer af H-felter. Magnetisk ladning anvendes til beskrivelse af den magnetiske polarisering og magnetisering. Magnetisk isotrope og an-isotrope materialer. Forskellige typer af magnetiseringskurver, og hvordan man relaterer kurverne til rotationen af ​​de magnetiske dipolmoment vektorerer i forhold til krystalstrukturen. Grundlæggende viden om magnetiske kredsløb. Selvinduktans og gensidig induktans. Koblingsfaktor.
  • Elementært én-fase kredsløb med en definition af konduktans, kapacitans, og induktans.
  • Én-fase transformator med ækvivalent diagram, hovedfelt, spredningsfelt, spændingsfald og tab.
  • Materialers mekaniske egenskaber, ældning og anvendelse i elektriske anlæg.
Kursusindhold
Se læringsmål.
Litteraturhenvisninger
Web-beseret undervisningsmateriale fremstillet af læreren.
Noter og assignments, som de studerende selv skriver.
Bemærkninger
Kurset er relativt omfattende og danner et udmærket grundlag for videre studier af højspænding, stærkstrømsteknik og elektroteknik. Kurset er en forudsætning for en lang række kurser indenfor elektroteknik samt tilvalgskurser i bl.a. Superledning og Anvendt Elektrokemi.

Den første dag i kurset dannes grupper. Der kan være 2-4 studerende i hver gruppe. Hver gruppe skriver en assignment for hver afgrændset del af kurset svarende til en uges undervisning. Der skrives altså én assignment per gruppe per uge. Disse assignments afleveres og præsenteres rettidigt for hjælpelæreren, og bliver derefter godkendt af hjælpelæreren. Dette arbejde er nødvendigt for at kunne indskrives til eksamen. De studerende tilbydes desuden at udføre små skriftlige tests uden hjælpemidler.
Sidst opdateret
10. januar, 2017