Credits: 5
Schedule: 08.01.2019 - 22.02.2019
Teacher in charge (valid 01.08.2018-31.07.2020):
Jonatan Slotte (luennot)
Jani Sainio (laboratoriotyöt)
Teaching Period (valid 01.08.2018-31.07.2020):
III kevät (2018-2019, 2019-2020)
Learning Outcomes (valid 01.08.2018-31.07.2020):
Kurssin suoritettuaan opiskelija osaa
- suorittaa fysikaalisia mittauksia ja analysoida saamiaan tuloksia,
- laskea varausjakauman aiheuttaman sähkökentän ja potentiaalieron yksinkertaisissa geometrioissa,
- laskea sähkövirran aiheuttaman magneettikentän ja varattuun hiukkaseen tai virtajohtimeen kohdistuvan voiman magneettikentässä,
- määrittää induktiojännitteen sekä indusoituneen sähkökentän,
- määrittää virrat, jännitteet ja tehot vaihtovirtapiireissä,
- tunnistaa sähkömagneettisen säteilyn aaltoliikkeenä eteneviksi sähkö- ja magneettikentiksi.
Content (valid 01.08.2018-31.07.2020):
Aina välttämätön aines:
Tietäminen: Sähkökentän ja magneettikentän vektoriluonne, vuointegraalin ja viivaintegraalin käsitteet; Gaussin laki; Potentiaaliero; Sähkökentän 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 sähkökentälle, potentiaalille 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; Polarisaatio.
Soveltaminen: Jatkuvan varausjakauman sähkökenttä, sähkökenttä potentiaalin avulla; Magneettikenttä käyttäen Biot-Savartin lakia; Hetkellinen virta RC-ja RL-piirissä, teho vaihtovirtapiirissä.
Assessment Methods and Criteria (valid 01.08.2018-31.07.2020):
Luennot, laskuharjoitukset, laboratoriotyöt, tentti.
Workload (valid 01.08.2018-31.07.2020):
Luennot 5 x 4 h = 20 h, laskuharjoitukset 5 x 4 h =20 h, laboratoriotyöt 3 x 3 h = 9 h.
Study Material (valid 01.08.2018-31.07.2020):
Principles of Physics, Walker, Halliday, Resnick, 10th edition (International Student version)
Substitutes for Courses (valid 01.08.2018-31.07.2020):
Kurssi korvaa kurssin Tfy-3.1373 Fysiikka IIA.
Kurssin voi korvata kahdella vanhalla fysiikan peruskurssilla, joista toinen on Tfy-3.1373 Fysiikka IIA ja toinen mikä tahansa muu vanha fysiikan peruskurssi (Tfy-3.1xxx Fysiikka IA, Fysiikka IB, Fysiikka IIB tai Laboratoriotyöt).
Vastaavat kurssit PHYS-A1130 Sähkömagnetismi (SCI) ja PHYS-A3131/2 Sähkömagnetismi (ENG1/2).
Course Homepage (valid 01.08.2018-31.07.2020):
https://mycourses.aalto.fi/course/search.php?search=PHYS-A5130
Prerequisites (valid 01.08.2018-31.07.2020):
Lukion pitkä matematiikka, lukion oppimäärän kurssi FY3, FY4, FY5, FY6 ja FY7 soveltuvin osin sekä Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 tai vastaavat tiedot.
Grading Scale (valid 01.08.2018-31.07.2020):
0-5
Registration for Courses (valid 01.08.2018-31.07.2020):
Ilmoittautuminen WebOodissa.