Page tree
Skip to end of metadata
Go to start of metadata

1. Opintojakson nimi

Sähkömagnetismi

Elektromagnetism

Electromagnetism

2. Opintojakson tunniste (koodi)

FYS1003

Aikaisemmat leikkaavat opintojaksot 530283 Sähkömagnetismi, 5 op ja A530283 Avoin yo: Sähkömagnetismi, 5 op.

3. Opintojakso pakollisuus/valinnaisuus


-mikä koulutusohjelma vastaa opintojaksosta
-mihin opintokokonaisuuteen opintojakso kuuluu
-onko opintojakso tarjolla muiden koulutusohjelmien opiskelijoille


4. Opintojakson taso (alempi/ylempi/tohtori /eurooppalaisen viitekehyksen(EQF) tasot 6,7,8)

Kanditaso=alempi korkeakoulututkinto/EQF-taso 6

5. Opintojakson suositeltu suoritusajankohta/vaihe


-suoritusajankohtaa voidaan suositella esim. tiettyjen opintojaksojen suorittamisen jälkeen

6. Opintojakson järjestämisajakohta lukukauden/ periodin tarkkuudella


-järjestetään kevät- tai syyslukukaudella, tai molemmilla
-mainitaan, mikäli opintojaksoa ei järjestetä joka vuosi
-periodi

7. Opintojakson laajuus opintopisteinä

5 op

8. Opintojaksosta vastaava opettaja


9. Opintojakson osaamistavoitteet

Opiskelija osaa määrittää staattisien varausjakaumien aiheuttaman sähkökentän voimakkuuden ja sähkökentän potentiaalin. Osaa määrittää virtajakaumien aiheuttaman magneettivuon tiheyden. Ymmärtää kuinka sähkökentän voimakkuus käyttäytyy väliaineessa. Osaa käsitellä virtapiirejä, joissa on vastuksia ja kondensaattoreita. Osaa kirjoittaa varatun hiukkasen liikeyhtälön ulkoisessa sähkö- ja magneettikentässä. Osaa laskea pinta ja tilavuusintegraaleja kenttien määrittämiseksi. Osaa laskea viiva-integraalin annettua reittiä pitkin. Hallitsee osittaisderivaatan.

10. Opintojakso toteutus

 

Kurssi suoritetaan joko arvosteltavaksi palautettavilla laskuharjoituksilla ja kurssikokeella tai vaihtoehtoisesti laitostentillä.



11. Edeltävät opinnot tai edeltävä osaaminen


Suositeltavat esitiedot: FYS1002 Vuorovaikutukset ja aine sekä FYS1011 Matemaattiset apuneuvot II.


12. Suositeltavat valinnaiset opinnot

Suositellaan kurssien FYS1012 Matemaattiset apuneuvot III ja FYS1005 Fysiikan perusopintojen laboratoriotyöt samanaikaista suorittamista.

13. Opintojakson sisältö

 

Sähkökentän voimakkuus, Coulombin laki. Superpositioperiaate ja sähköisen dipolin kenttä.

Polarisaatioilmiö, eriste ja johde sähkökentässä.

Jatkuvien varausjakaumien sähkökenttien laskennallinen määrittäminen (varattu sauva, taso tai pallokuori). Sähkökentän numeerinen laskeminen varausjakaumasta. 

Sähkökentän potentiaali ja jännite.  Sähkökentän potentiaali ja energiatiheys tyhjiössä, eristeessä ja johteessa. Potentiaalin analyyttinen (ja numeerinen) määritys jatkuville varausjakaumille.

Magneettivuon tiheys sekä biotin ja savartin laki. Virtajakaumien synnyttämän magneettivuon tiheyksien analyyttinen määrittäminen (suora johdin ja virtasilmukka).

Sähkö- ja magneettikenttien koordinaatistomuunnokset.

Yksinkertaiset tasavirtapiirit ja RC virtapiirit, kondensaattorin lataaminen ja purku – differentiaaliyhtälö ja sen ratkaisut.  Virtalähteen rooli virtapiirissä.

Magneettinen dipoli, Lorentz voima, Hallin ilmiö. Magneettinen dipoli ulkoisessa magneettikentässä: magneettinen momentti ja magneettinen potentiaalienergia


14. Suositeltava tai pakollinen kirjallisuus

 

Kurssikirjana toimii Chabay and Sherwood: Matter & Interactions, luvut 14-21.

Vaihtoehtoiseksi materiaaliksi  ja oheislukemistoksi sopivat esimerkiksi:

  • Knight: Physics for scientists and engineers, a strategic approach
  • Giancoli: Physics for scientists & engineers
  • Young & Freedman: University physics
  • Kurki-Suonio: Vuorovaikutuksista kenttiin


15. Oppimista tukevat aktiviteetit ja opetusmenetelmät

Viikottaiset luennot, opiskelijan itsenäinen työskentely, viikoittain palautettavat laskuharjoitukset, joita lasketaan osittain laskupajoissa assistenttien tuella pienryhmissä ja osittain itsenäisesti. Laskuharjoitukset palautetaan assistenteille jotka pisteyttävät ne. Kurssin kokonaistyömäärä on 135 tuntia.

16. Arviointimenetelmät ja –kriteerit sekä arvosteluasteikko

Arvosanan määräytyminen (Fysiikan perusopetuksen pelisäännöt).


17. Opetuskieli

suomi

 

 

 

 

  • No labels