Elektrodynamik
Electrodynamics

EITN80, 7.5 högskolepoäng, A (Avancerad nivå)

Gäller för: 2024/25
Fakultet: Lunds tekniska högskola
Beslutad av: Programledning E
Beslutsdatum: 2024-04-02
Ikraftträdande: 2024-05-08

Allmänna uppgifter

Fördjupning: Avancerad nivå, kurs/er som inte kan klassificeras
Valfri för: E4-fh, F4, F4-tf, F4-f, F4-axn, F4-fel, MFOT1
Undervisningsspråk: Kursen ges på begäran på engelska

Syfte

Kursen ger en djup och bred förståelse för elektromagnetisk fältteori. Den kompletterar grundkursen med viktiga delar som rör elektromagnetiska vågor och växelverkan mellan rörliga laddade partiklar och elektromagnetiska fält. Den ger också den relativistiska beskrivningen av elektrodynamiken, med syftet att ge en grundläggande förståelse av acceleratorfysik. I kursen diskuteras olika tekniker för kontroll av elektromagnetiska fält i experiment och teknik.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

• behärska Maxwells ekvationer och de matematiska metoder som används vid lösning av elektromagnetiska problem
• kunna behandla laddade partiklars rörelse i elektromagnetiska fält
• kunna bestämma de elektromagnetiska fält som accelererande laddade partiklar ger upphov till
• förstå principerna bakom partikelacceleratorer
• kunna bestämma de elektromagnetiska fält som kan utbreda sig i olika typer av vågledare
• förstå begreppen vågledarmod, fas- och grupphastighet och gränsfrekvens för vågledare
• kunna bestämma de elektromagnetiska fält som kan existera i resonanskaviteter
• förstå olika metoder för mätning av elektromagnetiska fält och de fysikaliska begränsningar hos dessa metoder

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

• behärska analytiska och numeriska metoder för lösning av Maxwells ekvationer
• kunna analysera laddade relativistiska partiklars rörelse i elektromagnetiska fält med analytiska och numeriska metoder
• kunna transformera elektromagnetiska fält mellan inertialsystem
• analytiskt och numeriskt kunna behandla vågor i vågledare och kaviteter

Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten

• kunna bedöma vilka matematiska och numeriska metoder som är lämpliga vid analys av olika typer av elektromagnetiska problem
• kunna designa elektromagnetiska system för givna frekvensområden och geometrier
• kunna göra rimliga uppskattningar av elektromagnetiska fält och vågor med hjälp av fysikaliska tumregler

Kursinnehåll

Områden som behandlas är: Maxwells ekvationer, multipolutvecklingar, potential, gaugeinvarians, relativistisk transformation av elektromagnetiska fält, laddade partiklars rörelse i elektromagnetiska fält, strålning från accelererande laddningar, vågledare, kaviteter.

Kursens examination

Betygsskala: TH - (U, 3, 4, 5) - (Underkänd, Tre, Fyra, Fem)
Prestationsbedömning:

Inlämningsuppgifter samt hemtentamen med muntlig redovisning

Om så krävs för att en student med varaktig funktionsnedsättning ska ges ett likvärdigt examinationsalternativ jämfört med en student utan funktionsnedsättning, så kan examinator efter samråd med universitetets avdelning för pedagogiskt stöd fatta beslut om alternativ examinationsform för berörd student.

Moduler
Kod: 0118. Benämning: Inlämningsuppgifter.
Antal högskolepoäng: 4.0. Betygsskala: UG - (U, G). Prestationsbedömning: Godkända inlämningsuppgifter Modulen omfattar: Inlämningsuppgifter
Kod: 0218. Benämning: Skriftlig hemtentamen.
Antal högskolepoäng: 3.5. Betygsskala: TH - (U, 3, 4, 5). Prestationsbedömning: Godkänd hemtentamen och muntlig redovisning

Antagningsuppgifter

Förkunskapskrav:

• EITF80 Elektromagnetisk fältteori eller EITF85 Elektromagnetisk fältteori eller ETEF01 Elektromagnetisk fältteori

Kurslitteratur

• David J. Griffiths: Introduction to Electrodynamics. Cambridge University Press, 2017, ISBN: 978-1-108-42041-9.
• Anders Karlsson och Gerhard Kristensson: Microwave Theory. 2016.

Kontaktinfo

Kursansvarig: Johan Lundgren, johan.lundgren@eit.lth.se
Hemsida: https://www.eit.lth.se/kurs/eitn80