Kursinformation

Litteratur

Lärare

Föreläsningar

Lektioner

Laborationer

Tentamen

Gamla tentamina

TFFY39

Utskriftsvänlig version

Föreläsningsplan

Hemuppgifterna är genomgående hämtade från Cheng.


Fö 1. Översikt över kursen, repetition av begrepp från vektoranalysen, Elstatik i vakuum: Coulombs lag, elektriska fält, laddningstäthet, Gauss sats, elektriskt fält från punktladdning.
Cheng kap.: 2, 3-1 - 3-3.
Hemuppg.: P.2-21, P.2-29, P.2-26.
 
Fö 2. Elstatik i vakuum forts.: Elektriska fält från flera punktladdningar och fält från laddningstäthet, plattkondensator, tillämpningar av Gauss sats på sfärisk, cylindrisk och cartesisk symmetri.
Cheng kap.: 3-3 - 3-4.
Hemuppg.: P.3-5, P.3-7, P.3-13.
 
Fö 3. Elstatik i vakuum forts.: Arbete, potentiell energi och potential, potential från en eller flera punktladdningar och från laddningstätheter. Metaller i elstatik: Randvillkor för gränsyta mellan en metall och vakuum. Elektrisk dipol. Potential och fält från el.-dipol. Dielektriska material: Elektret, polarisation.
Cheng kap.: 3-3.1, 3-5 - 3-7.
Hemuppg.: P.3-11, P.3-14, P.3-21.
 
Fö 4. Dielektriska material forts.: polarisationsladdningstäthet, ytpolarisationsladdningstäthet, fysikalisk tolkning av polarisation, elektrisk flödestäthet, linjära isotropa medier, elektrisk susceptibilitet, relativ dielektricitetskonstant. Kapacitans mellan två kroppar av metall.
Elektrostatisk energi utifrån laddningstäthet och fält.
Cheng kap.: 3-7 - 3-8, 3-10 - 3-11.1.
Hemuppg.: P.3-22, P.3-41.
 
Fö 5. Elektrostatisk energi. Elektrostatisk kraft beräknad utifrån elektrostatisk energi. Randvillkor för E- och D-fält vid gränsskikt. Poissons och Laplaces ekvationer.
Cheng kap.: 3-9, 3-11.2, 4-1 - 4-2.
Hemuppg.: P.4-4.
 
Fö 6. Entydighetssatsen. Spegelladdningsmetoden. Konform avbildning. Finita-element-metoden (FEM), laborationen. Strömmar, strömtäthet.
Cheng kap.: 4.3 - 4.4.1, 5 - 5.2. Laborations PM.
Hemuppg.: Förbered laborationen.
 
Fö 7. Ohms lag, resistans, kontinuitetsekvationen, effekt täthet, stationärt tillstånd. Randvillkor i omskamaterial vid stationärt tillstånd. Kapacitans och resistans beräkningar.
Cheng kap.: 5.2, 5.4 - 5.7.
Hemuppg.: P.5-8, P.5-15.
 
Fö 8. Magnetostatik i vakuum: Magnetiskt fält, avsaknad av magnetiska monopoler, Cirkulations satsen - Amperes lag, magnetiskt fält från oändligt lång rät ledare. Magnetisk vektorpotential, magnetisk vektorpotential från godtycklig strömtäthet, ytströmtäthet och ström vid statiska och kvasistatiska fall. Biot-Savarts lag, magnetiskt fält från godtycklig strömtäthet, ytströmtäthet och ström vid statiska och kvasistatiska fall.
Cheng kap.: 6.1 - 6.4.
Hemuppg.: P 6-3.
 
Fö 9. Magnetostatik i vakuum forts.: Magnetisk skalär potential (känna till), Magnetiskt dipolmoment i form av en tunn sluten slinga eller en tunn plan slinga. Magnetisk vektorpotential och magnetiskt fällt på stort avstånd från ett magnetiskt dipolmoment. Jordens magnetfält.
Cheng kap.: 6.5.
Hemuppg.: Visa att divergensen av B är noll om B ges av uttrycket för magnetiskt fält på stort avstånd från ett magnetiskt dipolmoment, ekvation 6-48 i Cheng.
 
Fö 10. Magnetiska krafter på: punktladdning, strömtäthet, ytströmtäthet och ström. Kraftmoment vid lokal och kontinuerligt distribuerad kraft. Magnetiska material: Magnetisering, magnetiska vektorpotentialen från ett område med magnetisering, magnetiseringsströmtäthet, ytmagnetiseringsströmtäthet.
Cheng kap.: 6-13.2, 6-6.
Hemuppg.: P 6-42.
 
Fö 11. Magnetiska material forts.: Magnetiserande fält, paramagnetiska material, diamagnetiska material, ferromagnetiska material. Magnetiska kretsar.
Cheng kap.: 6-7 - 6-9.
Hemuppg.: P 6-27.
 
Fö 12. Magnetisk energi. Magnetisk kraft beräknad utifrån magnetisk energi. Induktion. Elektromotorisk kraft: Batteri, sluten stillastående kurva i tidsvarierande magnetiskt fält, rörlig slinga i tidsoberoende magnetiskt fält. Självinduktans och ömsesidig induktans.
Cheng kap.: 6-12, 6-13.3, 7-1 - 7-2.3.
Hemuppg.: P 7-2.
 
Fö 13. Elektromotorisk kraft forts.: Rörlig slinga i tidsvarierande magnetiskt fält. Förskjutningsströmtäthet. Maxwells fyra fullständiga ekvationer.
Cheng kap.: 6-11, 7-2.4, 7-3.
Hemuppg.: P 6-38, P 7-7, P 7-30a.
 
Fö 14. Vågutbredning i vakuum. Poynting vektor. Randvillkor för tidsvarierande fält.
Cheng kap.: 8-1, 8-2, 8-5.
Hemuppg.: P 8-5, P 7-25.
 
Fö 15. Komplexa metoden (jw-metoden). Härledning av Snells brytningslag och Fresnels formler vid gränsskikt mellan dielektriska material.
Cheng kap.: 7-7 - 7-7.3, 6-10, 7-5, 7-6, 8-10.
Hemuppg.: Ingen.
 
Fö 16. Laddade partiklars rörelse i elektriska och magnetiska fält. Hall-effekten.
Cheng kap.: Exempel 3-3, 6-13.1.
Hemuppg.: P 3-3, P 6-1.
 
Fö 17. Repetition av kursens första halva. Likheter och olikheter mellan elstatik och magnetostatik, en översikt.


Peter Münger