Electromagnetic Fields

Antal poäng: 6.0. Obligatorisk för: F2. Kursansvarig: universitetslektor Anders Karlsson, Anders.Karlsson@teorel.lth.se Rekommenderade förkunskaper: Matematik, grundkurs, Vektoranalys. Prestationsbedömning: Skriftligt prov (5 timmar). Webbsida http://www.teorel.lth.se/

Målbeskrivning

Syftet med kursen är att ge teknologen:

• grundläggande kunskaper i elektricitetslära

• förtrogenhet med de begrepp, metoder och modeller som användes inom elektrotekniska tillämpningar

• förmåga att lösa kvantitativa problem

Innehåll

Teorin för elektrostatiska fält byggs upp med Coulombs lag som utgångspunkt. Magnetostatistiken behandlas på ett likartat sätt utgående från Biot-Savarts lag. Tidsberoende inkluderas i två steg, via induktionslagen och senare via Maxwells fältekvationer. Kursen avslutas med några tillämpningsfall: plana vågor, strålningsfält från antenner med givna strömmar, vågor på enkla vågledarstrukturer.

Elstatik: Elektrisk fält i vakuum och i materiella media. Kondensatorer. Allmänna ledarsystem. Fältenergi. Maxwells spänningar och kraftberäkningar. Randvärdesproblem, speglings- och ansatsmetoder. Strömtäthetsfält.

Magnetostatik: Biot-Savarts lag. Vektorpotential. Magnetiskt flöde. Magnetisering. Materialegenskaper. Magnetiska kretsar. Fältenergi och magnetiska krafter. Självinduktans och ömsesidig induktans.

Tidsberoende fält: Induktionslagen. Virvelströmmar. Maxwells fältekvationer. Plana vågor. Retarderade potentialer. Strålningsfält från givna strömfördelningar. Poyntings vektor, energi och effekt. Vågor på dubbelledningar.

Litteratur

Cheng, D. K.: Field and Wave Electromagnetics, 2nd ed., Addison-Wesley

Lundin, R.:Exempelsamling, Elektromagnetisk fältteori del 1 och del 2, LTH.