NFYB10005U Elektrodynamik og bølger (EM2)
Electrodynamics and Waves (EM2)
Bacheloruddannelsen i de fysiske fag
Bacheloruddannelsen i naturvidenskab og it
Kurset bygger videre på Elektromagnetisme (EM1). Hvor EM1
primært gik ud på at opstille de grundlæggende naturlove, og
anvende dem på statiske situationer, vil vi i EM2 anvende
naturlovene på dynamiske systemer, der ændrer sig i tid, primært
simple elektriske kredsløb og elektromagnetiske bølger. Desuden vil
der være en generel introduktion til bølger.
Kurset vil også indeholde:
Kirchhoffs love, transienter, vekselstrøm og impedans, Fourier
transformation, bølger og interferens, Maxwells ligninger,
Poyntings vektor, elektromagnetiske bølger, samt potential
beskrivelse af elektrodynamikken og elektrisk dipol stråling,
elektrodynamik og relativitetsteori.
Færdigheder
Kursets overordnede mål er, at de studerende opnår en grundig
forståelse af elektrodynamik og bølger og bliver i stand til at
lave en fysisk beskrivelse af relevante systemer, hvor
elektrodynamik og bølger optræder. Mere specifikt forventes de
studerende at kunne:
- Opstille og løse Kirchhoffs love for simple lineære elektriske kredsløb. Herunder skal de kunne finde den transiente opførsel af et kredsløb, og løse vekselstrøms kredsløb v.h.a. komplekse impedanser.
- Bruge Fourier transformation til at løse lineære problemer med en generel tidsafhængighed.
- Kende bølgeligningen og dens løsninger, samt være i stand til at beskrive interferens mellem bølger.
- Kunne anvende og argumentere ud fra Maxwells ligninger.
- Beregne energistrømninger v.h.a. Poyntings vektor.
- Beskrive signal udbredelse i kabler.
- Beskrive elektromagnetiske bølger.
- Anvende potential formuleringen af elektrodynamikken.
- Benytte matematisk terminologi og symbolsprog i løsninger af opgaver samt kunne diagnosticere egne fejl.
- Formulere korrekte argumenter for sammenhænge og konsekvenser af kursets indhold klart og utvetydig.
VidenI kurset lærer de studerende at beskrive bølger og elektrodynamiske problemer, såsom simple elektriske kredsløb og elektromagnetiske bølger. Et gennemgående træk er fænomener, som svinger i tid. Desuden får de studerende kendskab til generelle fysiske fænomener som resonans og interferens. Endelig øver de studerende at anvende superpositionsprincippet på lineære fysiske problemstillinger.
Kompetencer
Via kurset vil den studerende kunne omsætte tidligere viden om
statiske situationer til også at kunne håndtere dynamiske
situationer. Der udvikles rutine i at anvende matematiske
værktøjer som f.eks. komplekse tal og Fourier transformation.
Se Absalon for endelig kursuslitteratur. Nedenstående er et eksempel på forventet undervisningsmateriale.
David J. Griffiths, Introduction to Electrodynamics, samt noter.
- Kategori
- Timer
- Eksamen
- 4
- Forberedelse
- 91
- Forelæsninger
- 30
- Praktiske øvelser
- 21
- Teoretiske øvelser
- 20
- Vejledning
- 40
- I alt
- 206
Som meritstuderende - klik her!
Som enkeltfags-studerende (efter- og videreuddannelse) - klik
her!
- Point
- 7,5 ECTS
- Prøveform
- Skriftlig prøve, 4 timer med opsyn.Løbende bedømmelseDen endelige karakter vægtes således:
Den skriftlige 4-timers prøve, 75%
Den løbende evaluering: 6 afleveringsopgaver, 15% og 6 laboratorietests, 10%.
Der gælder yderligere, at man for at bestå kurset som helhed skal have godkendt 6 obligatoriske lab-øvelser + 1 rapport - Hjælpemidler
- Alle hjælpemidler tilladt
OBS: Hvis eksamen afholdes på ITX, stiller ITX computer til rådighed. Egen computer, tablet eller mobiltelefon må IKKE medbringes. Lærebøger og noter medbringes i papirform eller på USB-stik.
- Bedømmelsesform
- 7-trins skala
- Censurform
- Ingen ekstern censur
Flere interne bedømmere.
- Reeksamen
Reeksamen er skriftlig prøve. Ved 10 eller færre tilmeldte ændres den til 30 minutters mundtlig eksamen uden forberedelse.
Der kan ikke ses bort fra krav om eksperimentel deltagelse og deraf følgende lab-rapporter. Studerende der ikke opfylder kravet skal følge kurset igen. Hvis den studerende har deltaget, men ikke fået godkendt lab-rapporter, kan nye lab-rapporter afleveres senest 2 uger før reeksamen.
Kriterier for bedømmelse
se målbeskrivelser
Kursusinformation
- Sprog
- Dansk
- Kursuskode
- NFYB10005U
- Point
- 7,5 ECTS
- Niveau
- Bachelor
- Varighed
- 1 blok
- Placering
- Blok 1
- Skemagruppe
- A (tirs 8-12 + tors 8-17)
- Kursuskapacitet
- Ingen begrænsning
- Efter- og videreuddannelse
- Studienævn
- Studienævn for Fysik, Kemi og Nanoscience
Udbydende institut
- Niels Bohr Institutet
Kursusansvarlige
- Jens Paaske (6-746565776f694472666d326f7932686f)
Undervisere
Laboratorieansvarlig: Jörg Helge Müller