Kurssiesite

Laajuus: 5

Aikataulu: 08.01.2019 - 22.02.2019

Vastuuopettaja (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

Jonatan Slotte (luennot)
Jani Sainio (laboratoriotyöt)

Opetusperiodi (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

III kevät (2018-2019, 2019-2020)

 

Osaamistavoitteet (voimassa 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.

Sisältö (voimassa 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.

Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

Luennot, laskuharjoitukset, laboratoriotyöt, tentti.

Työmäärä toteutustavoittain (voimassa 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.

Oppimateriaali (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

Principles of Physics, Walker, Halliday, Resnick, 10th edition (International Student version)

Korvaavuudet (voimassa 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).

Kurssin kotisivu (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

https://mycourses.aalto.fi/course/search.php?search=PHYS-A5130

Esitiedot (voimassa 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.

Arvosteluasteikko (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

0-5

Ilmoittautuminen (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

Ilmoittautuminen WebOodissa.

Opintojakson kuvaus

Ilmoittautuminen ja lisätiedot