Kursens beskrivning

Omfattning: 5

Tidtabel: 08.01.2019 - 22.02.2019

Ansvarslärare (är i kraft 01.08.2018-31.07.2020): 

Petri Salo (luennot)
Jani Sainio (laboratoriotyöt)

Undervisningsperiod (är i kraft 01.08.2018-31.07.2020): 

III kevät (2018-2019, 2019-2020)

Lärandemål (är i kraft 01.08.2018-31.07.2020): 

Kurssin suoritettuaan opiskelija osaa

1. suorittaa fysikaalisia mittauksia ja analysoida saamiaan tuloksia,
2. laskea varausjakauman aiheuttaman sähkökentän ja potentiaalieron yksinkertaisissa geometrioissa,
3. laskea sähkövirran aiheuttaman magneettikentän ja varattuun hiukkaseen tai virtajohtimeen kohdistuvan voiman magneettikentässä,
4. määrittää induktiojännitteen sekä indusoituneen sähkökentän,
5. määrittää virrat, jännitteet ja tehot vaihtovirtapiireissä,
6. tunnistaa sähkömagneettisen säteilyn aaltoliikkeenä eteneviksi sähkö- ja magneettikentiksi.

Innehåll (är i kraft 01.08.2018-31.07.2020): 

Aina välttämätön aines:

Tietäminen: Sähkökentän ja magneettikentän vektoriluonne, vuointegraalin ja viivaintegraalin käsitteet; Gaussin laki; Potentiaaliero; Sähkö- ja magneettikentän energia; Kapasitanssi; Eristeet ja permittiivisyys; Magneettinen voima ja Amperen laki; Faradayn induktiolaki, Lenzin laki ja induktanssi; Värähtelypiirit, pakkovärähtelijä, vaihe-ero ja resonanssi; Maxwellin yhtälöt, sähkömagneettinen aaltoliike ja intensiteetti.

Soveltaminen: Symmetrisen varausjakauman sähkökenttä Gaussin lain avulla, potentiaaliero sähkökentän avulla; Magneettikenttä Amperen lain avulla, virtajohtimeen tai varaukseen kohdistuva voima(vektori) magneettikentässä; Johdinsilmukkaan indusoitunut jännite; Virta ja jännite kondensaattorille ja kelalle tasa- ja vaihtovirtapiirissä, resonanssitaajuus; Sähkö- ja magneettikenttien lausekkeet sähkömagneettiselle aallolle.

Tarpeellinen ja täydentävä aines:

Tietäminen: Superpositioperiaate sähkö- ja magneettikentälle; Sähkökentän ja magneettikentän energiatiheys; Sähkökenttä ja varauksen jakautuminen johteessa, tasapotentiaalipinnat; Biot-Savartin laki ja liikkuva varaus magneettikentän aiheuttajana; Indusoitunut sähkökenttä; Aikavakio ja tehokerroin; Kenttämuutosvirta; Sähkömagneettisen aaltoyhtälön johtaminen; Poyntingin vektori; Säteilypaine.

Soveltaminen: Jatkuvan varausjakauman sähkökenttä, sähkökenttä potentiaalin avulla;  Magneettikenttä käyttäen Biot-Savartin lakia; Hetkellinen virta RC-ja RL-piirissä, teho vaihtovirtapiirissä.

Närmare beskrivning av kursens innehåll (gäller denna kursomgång): 

Luento	Aihepiiri	Lisätietoa
2. viikko TI-luento	Kurssikäytänteet Johdanto	Kurssikäytänteet ja laboratoriotyöt. Sähkökenttä. (Giancoli § 21)
2. viikko KE-luento	Gaussin laki	Gaussin laki symmetrisissä tapauksissa. (Giancoli § 22)
3. viikko TI-luento	Sähköinen potentiaali	Sähkökentän tekemä työ, sähköinen potentiaalienergia, potentiaali ja jännite. (Giancoli § 23)
3. viikko KE-luento	Tasavirtapiirit	Kondensaattorin kapasitanssi. Eristeet. RC-piiri. Ohm ja Kirchhoff (kertauksena). (Giancoli § 24-26)
4. viikko TI-luento	Magnetismi I	Magneettikenttä ja magneettinen voima. (Giancoli § 27)
4. viikko KE-luento	Magnetismi II	Liikkuvan varauksen aikaansaama kenttä. Biot-Savart ja Ampere. (Giancoli § 28)
5. viikko TI-luento	SM-induktio	Magneettivuo. Faraday ja Lenz. Vaihtovirta. Indusoitunut sähkökenttä. (Giancoli § 29)
5. viikko KE-luento	Induktanssi	Käämin induktanssi. Magneettikentän energia. RL-piiri. (Giancoli § 30.1-6)
6. viikko TI-luento	Vaihtovirtapiirit	Vastus, kondensaattori ja käämi vaihtovirtapiirissä. LRC-sarjapiiri. (Giancoli § 30.7-9)
6. viikko KE-luento	SM-aalto	Maxwellin yhtälöt. Tasoaalto. SM-aallon energia, intensiteetti ja säteilypaine. (Giancoli § 31)
7. viikko TI-luento	Kertaus	Tentin käytännön asioita. Kerrataan kurssin aihepiirit.
7. viikko KE-luento	VARALLA	Jos joku luennoista joudutaan peruuttamaan, niin tämä luento korvaa peruuntuneen tunnin.

Metoder, arbetssätt och bedömningsgrunder (är i kraft 01.08.2018-31.07.2020): 

Luennot, laskuharjoitukset, laboratoriotyöt, tentti.

Närmare information om bedömningsgrunderna och -metoderna och om hur den studerande kan ta del av bedömningen (gäller denna kursomgång): 

Kurssin suorittaminen koostuu neljästä osiosta:

• Luentojen esitehtävät (LE, max 20 p).
• Laskuharjoitukset (LH, max 30 p).
  
• Laboratoriotyöt (LB, max 20 p).
  
• Tentti (T, max 30 p).
  

Lopulliset pisteet saadaan laskemalla kaikki pisteet yhteen paitsi laskuharjoituspisteet, joista voi saada korkeintaan saman verran kuin mitä on tenttipisteitä. Suurin mahdollinen pistemäärä on 100 p. Matemaattisesti siis lopulliset pisteet ovat

P = LE + LB + T + min(LH, T)

Alustavat arvosanarajat (pisterajat voivat joustaa vain alaspäin):
1 45 - 54,9 p
2 55 - 64,9 p
3 65 - 74,9 p
4 75 - 84,9 p
5 85 - 100 p

LE- ja LH-pisteet ovat voimassa vuoden 2019 loppuun, mutta LB-pisteet ovat voimassa vuoden 2020 helmikuun loppuun. Kurssin arvostelu tulee arviointikirjaan.

Tentti

Tentissä saa olla mukana muistiinpanovälineiden (=kynä ja kumi) lisäksi ylioppilaskirjoituksissa hyväksytty laskin. Taulukkokirjat ovat kiellettyjä; kaavakokoelma ja luonnonvakiot annetaan tenttipaperissa.

Tenttialue kirjasta

Luvut (Chapters) 21-31 (ei kappaleita 21.12, 25.1, 25.6, 25.9-25.10, 26.6-26.7, 28.7-28.10, 29.5-29.6, 30.10-30.11).

Arbetsmängd (är i kraft 01.08.2018-31.07.2020): 

Kontaktiopetusta 50 h, itsenäistä työskentelyä 80 h.

Studiematerial (är i kraft 01.08.2018-31.07.2020): 

Douglas C. Giancoli, Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, 4th Edition, Pearson Prentice Hall.

Ersättande prestationer (är i kraft 01.08.2018-31.07.2020): 

Kurssi korvaa kurssin Tfy-3.1193 Fysiikka IIA tai Tfy-3.1253 Fysiikka IIA.
Kurssin voi korvata kahdella vanhalla fysiikan peruskurssilla, joista toinen on Tfy-3.1193 Fysiikka IIA tai Tfy-3.1253 Fysiikka IIA ja toinen mikä tahansa muu vanha fysiikan peruskurssi (Tfy-3.1xxx Fysiikka IA, Fysiikka IB, Fysiikka IIB tai Laboratoriotyöt).

 

Kursens webbplats (är i kraft 01.08.2018-31.07.2020): 

https://mycourses.aalto.fi/course/search.php?search=PHYS-A1130

Förkunskaper (är i kraft 01.08.2018-31.07.2020): 

Lukion pitkä matematiikka, lukion oppimäärän kurssi FY3, FY4, FY5, FY6 ja FY7 (LOPS 2003) tai FY3, FY4, FY5 ja FY6 (LOPS 2015) soveltuvin osin sekä Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 tai vastaavat tiedot.

Bedömningsskala (är i kraft 01.08.2018-31.07.2020): 

0-5

Anmälning (är i kraft 01.08.2018-31.07.2020): 

Ilmoittautuminen WebOodissa.

Tilläggsinformation (är i kraft 01.08.2018-31.07.2020): 

Vastaavat kurssit PHYS-A3131/2 Sähkömagnetismi (ENG1/2) ja PHYS-A5130 Elektromagnetism.

Beskrivning

Anmälning och tillläggsinformation