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

1. Opintojakson nimi

Sähkömagnetismi

Elektromagnetism

Electromagnetism

2. Opintojakson tunniste (koodi)

FYS1003


Vastaavat opintojaksot:

  • 530283 Sähkömagnetismi, 5 op
  • A530283 Sähkömagnetismi, 5 op
  • AYFYS1003 Avoin yo: Sähkömagnetismi, 5 op
  • 530293 Elektromagnetism, 5 op
  • FYS1008 Elektromagnetism, 5 op
  • AY1008sv Öppna uni: Elektromagnetism, 5 op
  • BSPH1003 Electromagnetism, 5 op

3. Opintojakso pakollisuus/valinnaisuus

Opintojaksosta vastaa fysikaalisten tieteiden kandiohjelma.

Opintojakso kuuluu pakollisena fysiikan perusopintokokonaisuuteen (FYS1100).

Opintojakso on tarjolla muiden koulutusohjelmien opiskelijoille. Muiden koulutusohjelmien opiskelijat voivat sisällyttää opintojakson myös fysiikan opintokokonaisuuteen (FYS1400) tai fysikaalisten tieteiden opintokokonaisuuteen (FYS1900).


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

Kanditaso=alempi korkeakoulututkinto/EQF-taso 6. Perusopinnot.

5. Opintojakson suositeltu suoritusajankohta/vaihe


Suositeltu suoritusajankohta fysikaalisten tieteiden kandiohjelmassa: 1. opiskeluvuosi, periodi III. Katso tarkemmat opintosuuntakohtaiset ohjeet opintojen ajoitusmalleista.

6. Opintojakson järjestämisajakohta lukukauden/ periodin tarkkuudella

Opintojakso järjestetään vuosittain kevätlukukaudella 3.periodissa.

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 yleistentillä.


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 FYS1017 Fysiikan perusopintojen laboratoriotyöt II 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

Arvosteluasteikko 0-5.

Arvosanan määräytyminen (Fysiikan perusopetuksen pelisäännöt).


17. Opetuskieli

suomi


  • No labels