31428 Videregående elektromagnetisme

2021/2022

Kurset omhandler klassisk elektromagnetisk feltteori og er hovedsageligt teoretisk.
Kursusinformation
Advanced electromagnetics
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
F4A (tirs 13-17)
Anbefales på 2. semester af M.Sc.-uddannelsen.
Campus Lyngby
Kurset vil indeholde forelæsninger og opgaveregning.
13-uger
F4A
Mundtlig eksamen og bedømmelse af opgave(r)
Ugentlige multiple-choice prøver og/eller opgaver vil bidrage til evalueringen. Mundtlig eksamen og prøver/opgaver vægtes hver med 50%
Uden hjælpemidler
7-trins skala , ekstern censur
10036/31400 , Deltagerne må besidde forudsætninger svarende til et typisk indledende elektromagnetisme-kursus omhandlende elektro- og magnetostatik, tidvarierende felter, Maxwell's ligninger på differentiel form, plane bølgers udbredelse, refleksion og refraktion, samt transmissionslinier.
Minimum 10
Olav Breinbjerg
Michael Mattes , Tlf. (+45) 4525 3849 , mmattes@dtu.dk
31 Institut for Elektroteknologi
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
Deltagene må opnå en forståelse af videregående elektromagnetiske begreber og metoder, som gør dem i stand til at løse komplekse tekniske problemer og forbereder dem til forskning inden for anvendt elektromagnetisme.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Memorere de generelle Maxwell's ligninger og grænsebetingelser med både elektriske og magnetiske kilder
  • Definere vektor-potentialer, opstille deres bølgeligningerne, og udlede løsninger i form af integraludtryk
  • Bestemme udstrålede felter fra både simple og komplicerede kilder og undersøge disse i nær- og fjernfeltet
  • Forklare materialers vekselvirkning med elektromagnetiske felter gennem polarisation, konduktion, og magnetisering for såvel generelle som simple materialer
  • Forklare den harmoniske oscillator i relation til materialers polarisation samt opstille differentialligningen og løse denne for tidsharmonisk variation
  • Forklare dobbelt-negative materialer og løse elektromagnetiske problemer med sådanne materialer
  • Forklare og anvende en række elektromagnetiske principper og theoremer som f.eks. entydighed, dualitet, spejlbilledemetoden, reciprocitetssætningen og ækvivalensprincipper
  • Forklare og anvende spektraludviklinger af felter i plane, cylindriske og sfæriske bølger
  • Forklare og anvende analytiske beregningsmetoder samt vurdere deres gyldighedsområde og nøjagtighed
  • Læse og gøre brug af forskningsartikler fra videnskablige tidsskrifter
Kursusindhold
Kurset vedrører udstrålingen og udbredelse af elektromagnetiske bølger samt disses spredning fra, og interaktion med, objekter med kompleks geometri og/eller komplekse materialer:
1. Maxwell's ligninger med magnetiske kilder og grænsebetingelser.
2. Elektromagnetiske egenskaber af materialer.
3. Bølgeligning i rektangulære, cylindriske og sfæriske koordinater.
4. Plane bølgers udbredelse og refleksion/transmission ved plane grænseflader.
5. Udstråling fra kilder - vektorpotentialer.
6. Elektromagnetiske principper og theoremer.
7. Spredning fra plane, cylindriske og sfæriske strukturer.
8. Elektromagnetiske metamaterialer.
Litteraturhenvisninger
C.A. Balanis, "Advanced engineering electromagnetics", 2nd Edition, John Wiley & Sons,2012
Bemærkninger
E-learning anvendes i form af computer-beregninger.
Sidst opdateret
22. april, 2021