Huomaa! Kurssikuvaus vahvistetaan kahdeksi lukuvuodeksi (1.8.2018-31.7.2020) kerrallaan ja esimerkiksi osaamistavoitteet, arviontimenetelmät ja keskeinen sisältö pysyvät pääsääntöisesti samana. Kullakin toteutuskerralla voidaan kuitenkin kurssiesitteen avulla tarkentaa ja muuttaa kurssin toteutustapaa, kuten kontaktiopetuksen järjestämistapaa, arviointimenetelmien painotusta tai materiaaleja.
OSAAMISTAVOITTEET
Kenttäteoria-kurssin jälkeen opiskelija osaa selittää sähkö- ja magneettikenttäsuureet, lähdesuureet ja väliaineparametrit sekä näiden väliset yhteydet.
Opiskelija osaa laskea lähteiden sähkö- ja magneettikenttiä, tehotiheyksiä ja sähköisiä piirisuureita yksinkertaisissa geometrioissa Maxwellin yhtälöistä alkaen.
Opiskelija osaa selittää sähkömagneettisen induktion ja sähkögeneraattorin toimintaperiaatteet ja ratkaista induktiotehtäviä.
Opiskelija osaa mallintaa tasoaallot kompleksivektoreilla sekä ratkaista heijastus- ja läpäisytehtäviä erilaisissa polarisaatiotilanteissa tasoaaltojen avulla.
Opiskelija osaa selittää sähkömagneettisen säteilyn syntymisen ja osaa laskea yksinkertaisia antenneja kuvaavia perusparametreja sekä mitoittaa yksinkertaisia radioyhteyksiä.
Laajuus: 5
Aikataulu: 07.09.2020 - 08.12.2020
Vastuuopettaja (voimassa 01.08.2020-31.07.2022): Jari Holopainen, Ari Sihvola
Vastuuopettaja (koskee tätä kurssikertaa): Jari Holopainen, Ari Sihvola
Kurssin yhteystiedot (koskee tätä kurssikertaa):
Kurssin CEFR-taso (koskee tätä kurssikertaa):
Opetuskieli ja suorituskielet (voimassa 01.08.2020-31.07.2022):
Opetuskieli: suomi
Suorituskielet: suomi, ruotsi
SISÄLTÖ, ARVIOINTI JA KUORMITTAVUUS
Sisältö
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
Sähkömagneettinen kenttäteoria Maxwellin yhtälöiden differentiaaliesityksen avulla: sähköstatiikka, magnetostatiikka, sähkömagneettiinen induktio, tasoaallot, aaltojen heijastuminen ja läpäisy, antennit ja sähkömagneettinen säteily, radioyhteydet. Tarvittavien matemaattisten työkalujen esittely.
Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
Kurssilla on luennot, laskuharjoitukset, mahdollisesti muita palautettavia tehtäviä ja kaksi välikoetta. Kurssin arviointiin vaikuttavat tehtävät ja välikokeet. Tarkemmat yksityiskohdat ilmoitetaan kurssin alkaessa.
Työmäärä toteutustavoittain
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
Luentoja 48 tuntia (4 tuntia viikossa), harjoituksia ja itsenäistä työskentelyä yhteensä 83 tuntia (keskimäärin 6 tuntia viikossa). Välikokeisiin osallistuminen 4 tuntia.
PERUSTIETOJA
Oppimateriaali
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
Lindell-Sihvola: Sähkömagneettinen kenttäteoria: 1. Staattisen kentät, ja
Sihvola-Lindell: Sähkömagneettinen kenttäteoria: 2. Dynaamiset kentät (Gaudeamus)
Esitiedot
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
insinöörimatematiikkaa (esim. kompleksiluvut, vektorialgebra, trigonometria, differentiaali- ja integraalilaskenta: differentiaaliyhtälöt, gradientti, taso- ja avaruusintegraalit eri koordinaatistoissa), ELEC-A4130 Sähkö ja magnetismi (esim. integraalimuotoiset Maxwellin yhtälöt) ja ELEC-C4120 Piirianalyysi II (esim. siirtojohdot) tai näitä vastaavat tiedot.
LISÄTIETOJA
- Teacher: Jan Bergman
- Teacher: Jari Holopainen
- Teacher: Pyry Kiviharju
- Teacher: Ari Sihvola