Faglig innhold

Emnet inngår i ferdighetsstrengene i numerisk og eksperimentelt arbeid i fysikk.

Innføring i elektromagnetisme og grunnleggende måleteknikk.

Coulombs lov, elektrisk felt og krefter, Gauss' lov. Elektrisk potensial og energi. Ledere og kapasitanser.

Elektrisitet: Strøm, resistans, elektromotorisk spenning, like- og vekselstrømkretser. Kirchhoffs lover.

Magnetostatikk: Magnetiske felt, krefter og energi. Magnetisk dipol. Biot-Savarts lov. Amperes lov. Magnetisk fluks.

Elektromagnetisk induksjon: Faradays induksjonslov. Lenz' lov. Induktans.

Kort om Maxwells ligninger.

Enkle passive og aktive kretser. Måleutstyr: Sensorer, forsterkere og automatiserte kontrollsystem.

Eksperimentelle arbeidsmåter: Metoder for måling av fysiske størrelser, databehandling, tolkning og dokumentasjon.

Læringsutbytte

Kunnskaper

Etter gjennomført emne har studenten:

• Solid kunnskap om fundamentale lover og begreper innen elektrisitet og magnetisme.
• Grunnleggende forståelse av egenskapene til elektriske og magnetiske felt og hvordan de beskrives med Maxwells likninger.
• Forståelse av egenskapene til enkle, tidsavhengige elektriske og magnetiske felt og effekter av disse.
• Kunnskap om bruk av datamaskiner og sensorer til innsamling, analyse og presentasjon av data.
• Kjennskap til eksperimentelt utstyr knyttet til elektrisitet og magnetisme og hvordan det kan brukes.
• Inngående forståelse av og kunnskap om klassifisering av ulike feilkilder i data fra eksperimenter.
• Kunnskap om analog-digital omforming av målesignaler.

Ferdigheter

Studenten kan:

• Grunnleggende HMS og risikoanalyse knyttet til elektriske målinger.
• Bruke programvare til å designe og simulere elektroniske kretser.
• Planlegge, utføre og analysere mer avanserte eksperimenter.
• Gjennomføre fysiske målinger ved hjelp av datamaskin, inkludert sensortilkobling, digitale målesystemer og grensesnitt mellom programvare og eksperimentell hardware.
• Analyse av enkle passive og aktive kretser.
• Bruke sensorer og avansert måleutstyr.
• Feilanalyse og statistikk basert på elektroniske målesystemer.
• Grunnleggende dokumentasjon i forbindelse med eksperimentelle undersøkelser.
• Feilsøking og -analyse i elektroniske kretser og eksperimentelle måleoppsett.
• Bruke numeriske beregninger for å modellere elektomagnetiske problemstillinger.

Generell kompetanse

Studenten kan:

• Bruke kjente analytiske modeller i problemløsning. 
• Bruk av matematiske metoder for løsning av teoretiske og praktiske problemer.
• Grunnleggende eksperimentell forsøksplanlegging.
• Eksperimentelle arbeidsmetoder og har grunnleggende forståelse av feilanalyse.
• Gjøre rede for viktigheten til elektrisitet og magnetisme i samfunnet, spesielt med tanke på teknologiske anvendelser, og gi konkrete eksempler på dette.

-------------------

Kunnskaper

Etter gjennomført emne har studenten:

• Solid kunnskap om fundamentale lover og begreper innen elektrisitet og magnetisme.
• Grunnleggende forståelse av egenskapene til elektriske og magnetiske felt og hvordan de beskrives med Maxwells ligninger.
• Forståelse av egenskapene til enkle, tidsavhengige elektriske og magnetiske felt og effekter av disse.
• Kunnskap om bruk av datamaskiner og sensorer til innsamling, analyse og presentasjon av data.
• Kjennskap til eksperimentelt utstyr knyttet til elektrisitet og magnetisme og hvordan det kan brukes.
• Inngående forståelse av og kunnskap om klassifisering av ulike feilkilder i data fra eksperimenter.
• Kunnskap om analog-digital omforming av målesignaler.

Ferdigheter

Studenten kan:

• Grunnleggende HMS og risikoanalyse knyttet til elektriske målinger.
• Bruke programvare til å designe og simulere elektroniske kretser.
• Planlegge, utføre og analysere mer avanserte eksperimenter.
• Gjennomføre fysiske målinger ved hjelp av datamaskin, inkludert sensortilkobling, digitale målesystemer og grensesnitt mellom programvare og eksperimentell hardware.
• Analysere enkle passive og aktive kretser.
• Bruke sensorer og avansert måleutstyr.
• Feilanalyse og statistikk basert på elektroniske målesystemer.
• Grunnleggende dokumentasjon i forbindelse med eksperimentelle undersøkelser.
• Feilsøking og -analyse i elektroniske kretser og eksperimentelle måleoppsett.
• Bruke numeriske beregninger for å modellere elektromagnetiske problemstillinger.

Generell kompetanse

Studenten kan:

• Bruke kjente analytiske modeller i problemløsning.
• Bruke matematiske metoder for løsning av teoretiske og praktiske problemer.
• Utføre grunnleggende eksperimentell forsøksplanlegging.
• Eksperimentelle arbeidsmetoder og har grunnleggende forståelse av feilanalyse.
• Gjøre rede for viktigheten av elektrisitet og magnetisme i samfunnet, spesielt med tanke på teknologiske anvendelser, og gi konkrete eksempler på dette.

Læringsformer og aktiviteter

• Forelesninger
• Regneøvinger
• Laboratoriearbeid
• Prosjekt, eksperimentelt og numerisk

I laboratoriearbeidet inngår eksperimentelle og numeriske prosjekt.

Studentenes forventede arbeidsinnsats i emnet er 225 timer.

Obligatoriske aktiviteter

• Regneøvinger og laboratoriearbeid

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

Kunnskaper tilsvarende FY1010 Fysikk grunnkurs eller TFY1010 Fysikk grunnkurs.

Kursmateriell

Oppgis ved semesterstart.

Pensum

Lenke til pensumliste i Leganto

Studiepoengreduksjon