30400 Elektromagnetisme

2024/2025

Kursusinformation
Electromagnetics
Engelsk
10
Bachelor
Kurset udbydes som enkeltfag
Naturvidenskabelige grundfag, Elektroteknologi
Retningsspecifikt kursus (BSc), Elektroteknologi
Retningsspecifikt kursus (BSc), Geofysik og Rumteknologi
Teknologiske linjefag, Elektroteknologi
Teknologiske linjefag, Geofysik og Rumteknologi
E1 (man 8-12, tors 13-17)
Laboratorieøvelser kan ikke afvikles inden for modul E1 og vil derfor blive udbudt i flere andre moduler.
Helhedsvurdering.
Campus Lyngby
Forelæsninger, grupperegning, hjemmeopgaver og øvelser.
13-uger
E1A, F1A
Skriftlig eksamen og bedømmelse af opgave(r)
Skriftlig eksamen, hjemmeopgaver, samt laboratorieøvelser indgår i den endelige evaluering/karakter. Helhedsvurdering.
Skriftlig eksamen: 4 timer
Alle hjælpemidler - uden adgang til internettet
7-trins skala , ekstern censur
31400
10036.31400
34600/30015.34601.01005 , Kurset kræver et grundlæggende kendskab til elektromagnetiske størrelser (ladning, strøm og felt), matematisk analyse (skalar- og vektorfunktioner af flere variable samt vektoranalyse) og kredsløbsteori.
Samel Arslanagic , Lyngby Campus, Bygning 348, Tlf. (+45) 4525 3829 , sar@space.dtu.dk
Andrei Laurynenka , Lyngby Campus, Bygning 345A, Tlf. (+45) 4525 6392 , alav@dtu.dk
30 Institut for Rumforskning og -teknologi
34 Institut for Elektroteknologi og Fotonik
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
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, August, 2014. ISBN: 978-1-78434-352-1. Denne lærebog er identisk med D.K. Cheng, "Field and Wave Electromagnetics", Addison-Wesley, 2. edition, 1992, som derfor også kan benyttes.
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.
Sidst opdateret
02. maj, 2024