kursinformation - KTH

IF1613 Elektromagnetism och
vågrörelselära 7,5 hp, vårterminen 2013
Lärandemål
Kursen har två övergripande mål: Ge grundläggande kunskap och färdigheter i
elektromagnetism, samt färdighet i ingenjörsmässig problemlösning.
Efter genomgången kurs ska du känna till grundläggande elektromagnetiska begrepp och
kunna definitionen av de vanligaste av dessa. Målet är att du ska kunna ”tala med
elektroingenjörer på elektroingenjörers vis”. Elektrodynamiken kan sammanfattas i de så
kallade Maxwells ekvationer. Du ska känna till dessa och kunna använda dig av dessa för att
lösa elektromagnetiska problem. För att utnyttja elektromagnetism till nyttiga ändamål har det
utvecklats komponenter och system som använder sig av olika elektromagnetiska fenomen.
Du ska känna till grundläggande komponenter och fenomen för att kunna föreslå och/eller
förklara hur problem kan lösas med hjälp av dessa. Genom laborationerna kommer du att bli
förtrogen med optiska instrument och mätningar. Du ska efter laborationerna ha lärt dig hur
man genomför en systematisk undersökning samt kunna rapportera en undersökning skriftligt
på ett professionellt sätt.
Efter kursen ska du kunna omsätta elektromagnetiska problem till en matematisk modell så att
en relevant lösning kan erhållas. Du ska efter kursen ha lärt dig att presentera och
argumentera för din lösning, d.v.s. kunna motivera att de samband du använt dig av är
relevanta och/eller att de data du bortser ifrån har liten eller ingen betydelse för
lösningen. Efter kursen ska du ha lärt dig att regelmässigt kontrollera dimensionen på alla
problemlösningar.
Kursens huvudsakliga innehåll
• Elstatik: fältstyrka och potential, Gauss sats, metaller och dielektrika, kondensatorn,
elektrostatisk energi.
• Magnetfält: Uppkomst, kraftverkan, magnetiska material, spolar, magnetisk energi.
Tekniska tillämpningar, magnetisk induktion.
• Maxwells ekvationer. Grundläggande vågbegrepp.
• Elektromagnetiska vågor: Alstring, polarisation, interferens och diffraktion, tekniska
tillämpningar.
Behörighet
Grundläggande behörighet samt Matematik D, Fysik B och Kemi A
Rekommenderade förkunskaper
SF1608 Matematik I och SF1609 Matematik II

Litteratur
"Elektromagnetism" av Lars Alfred Engström, Studentlitteratur, ISBN 91-44-01510
Laborationsinstruktioner som kan laddas ner från kursens hemsida.
Undervisningsspråk: Svenska
Kurshemsida
www.it.kth.se/courses/IF1613/
Examination
• LAB1 - Laborationskurs, 1,5 hp, betygsskala: P, F
Laborationskursen består av två obligatoriska laborationer som görs i grupper om tre
studenter med fyra grupper per laborationstillfälle. Laborationsregler:
1. En förutsättning för att göra en laboration är att man läst laborationshandledningen (finns
för nedladdning på kurshemsidan). Speciellt är det viktigt att läsa säkerhetsanvisningarna
eftersom laborationerna innebär hanterandet av laserstrålning.
2. I början av varje labbpass kommer studenterna att be ombedda att förklara vad de ämnar
göra och hur de tänker genomföra laborationen/mätningarna.
3. Icke pålästa grupper kommer att nekas att laborera. Notera att laborationerna bara ges
under en begränsad tid under period 3 varje år, så ej godkända laborationer kan ta ett helt år
att ”ta igen”.
4. En väl strukturerad och komplett laborationsrapport per grupp måste lämnas in senast två
veckor efter avslutad laboration.
5. Om laborationsrapporten bedöms som bristfällig kan den korrigeras en gång. I detta fall ska
den nya rapporten skickas in inom en vecka efter det att orginalrapporten underkänts. I annat
fall blir hela laborationen för gruppen underkänd.
• TEN1 - Tentamen, 6,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
Tentamen består av 5 räkneuppgifter som ger maximalt 8 poäng vardera. Poängen på tre
frivilliga kontrollskrivningar som ger maximalt 8 poäng vardera adderas till
tentamenspoängen under det läsår kontrollskrivningarna gjorts. Varje kontrollskrivning består
av en uppgift av samma typ som tentamensuppgifterna. Vid rättningen läggs mer vikt vid
lösningsmetodiken och förklaringar till hur en lösning genomförts än vid korrekta numeriska
slutsvar. Betyget Fx kan utan omtentamen höjas till betyget E efter komplettering med
skriftlig hemuppgift efter överenskommelse med examinatorn. Preliminära betygsgränser för
summan av poäng från kontrollskrivningar och tentamen:
0-21 F
22-23 Fx
24-27 E
28-31 D
32-35 C
36-39 B
40- A

Tider för kontrollskrivningarna VT13:
KS1: Tisdag 19 februari kl 10:00-11:45, sal 531+532+438
KS2: Tisdag 26 februari kl 10:00-11:45, sal 531+532+539
KS3: Tisdag 5 mars kl 10:00-11:45, sal 531+532+438
Tid för tentamen VT13:
TEN: Måndag 11 mars kl 14:00-19:00, sal 531+532+539+540
Krav för slutbetyg
För godkänt slutbetyg krävs tentamen med godkänt betyg E-A samt två godkända
laborationer. Laborationerna kan endast utföras under den tid kursen är schemalagd.
Betygssättning sker på grundval av tentamensresultat inklusive poäng från kontrollskrivningar
under samma läsår.
Föreläsningar, övningar och kontrollskrivningar
Undervisningen består av 12 föreläsningar och 10 räkneövningar om 2 timmar vardera.
Förläsningar och övningar ges av Urban Westergren, urban@kth.se. Föreläsningsanteckningar
och övningslösningar läggs upp på kursens hemsida efter respektive undervisningstillfälle.
Tre kontrollskrivningar ges under de sista tre veckorna av kursen före tentamen.
Preliminärt innehåll för föreläsningar (Frl), övningar (Övn) och kontrollskrivningar (KS):
Frl1 Kapitel 1-3: Introduktion, matematiska begrepp
Frl2 Kapitel 10: Vågor, vågekvationen
Övn1 3:1, 3:3, 3:7, 3:9, 3:11 (självstudier: 3:2, 3:4, 3:8, 3:13)
Frl3 Kapitel 11 (sid 132-146): Energitransport, reflektion
Övn2 10:2, 11:4, 11:5, 11:8 (självstudier: 11:2, 11:3, 11:6, 11:7)
Frl4 Kapitel 11 (sid 147-160): Interferens, diffraktion
Övn3 11:9, 11:10, 11:12, 11:15 (självstudier: 11:11, T040308_2, T040816_4)
Frl5 Kapitel 12: Vågledare
Frl6 Kapitel 4 (sid 29-38): Elektriska fält och laddningar
Övn4 12:1, 12:3, T050307_4, T050830_2
Frl7 Kapitel 4 (sid 39-58): Elektrisk potential, kapacitans
Övn5 4:2, T020528_5, T050402_3, T030830_2 (självstudier: 4:1, 4:3, T040816_1)
Frl8 Kapitel 5: Ström, resistans
Övn6 4:6, 4:7, 4:10, 4:16, 4:18 (självstudier: 4:5, 4:8, 4:11, 4:15, 4:17)
Frl9 Kapitel 6: Magnetiska fält
KS1 Kapitel 4, 10-12
Frl10 Kapitel 7: Elektromotorisk spänning, induktans
Övn7 Lösning till KS1, 5:1, 5:2, 5:4, 5:6 (självstudier: 5:3, 5:5, 5:7, 5:8)
Frl11 Kapitel 8 (sid 107-119): Magnetism, transformatorn
KS2 Kapitel 4-5, 10-12
Frl12 Kapitel 9: Maxwells ekvationer
Övn8 Lösning till KS2, 6:3, 6:6, 7:1, 7:5 (självstudier: 6:2, 6:4, 6:7, 6:10, 7:2, 7:4)
Övn9 T090310_3, T090610_5, T070608_4
KS3 Kapitel 4-7, 10-12
Övn10 Lösning till KS3, 8:3, 8:5, 8:7, T040308_1 (självstudier: 8:1, 8:4, 8:6, 8:8)
TEN Allt!

Laborationer
Kursen innehåller 2 obligatoriska laborationer om 4 timmar vardera. Laboration A heter
”Optisk fiber” och laboration B ”Interferens och diffraktion”. Varje kursdeltagare skriver upp
sig på ett tillfällen för vardera laborationen. Anmälningslistor för följande tider kommer att
finnas tillgängliga under föreläsningar och övningar veckorna 4-5 (med början vid
föreläsningen 22 januari kl 10-12):
Optisk fiber: Fredag 8 februari kl 8-12
Fredag 8 februari kl 13-17
Måndag 11 februari kl 13-17
Fredag 15 februari kl 8-12
Fredag 15 februari kl 13-17
Interferens och diffraktion: Fredag 22 februari kl 8-12
Fredag 22 februari kl 13-17
Måndag 25 februari kl 13-17
Tisdag 26 februari kl 13-17
Fredag 1 mars kl 13-17
Laborationslokalen finns i Forum plan 8 med ingång vid hiss A. Ansvarig för laborationerna
är Urban Westergren, urban@kth.se. Övriga laborationsassistenter meddelas senare.
Examinator
Urban Westergren, urban@kth.se
Kista januari 2013

Tidigare tentors relevans för kommande tentor
X=liknande typ av uppgift kan förekomma på framtida tentor
/=mindre sannolikt att denna typ av uppgift kommer på framtida tentor
0=osannolikt att denna typ av uppgift kommer på framtida tentor
Tentadatum ↓ Uppgift #→ 1 2 3 4 5
2012-06-13 0 X X / /
2012-03-12 0 / X X X
2011-06-10 / X / 0 0
2011-03-15 / X / / 0
2010-06-09 0 / X 0 /
2010-03-16 X / / / /
2009-06-10 X X X / /
2009-03-10 X X / X /
2008-06-05 X / X / /
2008-03-11 X / X 0 /
2007-06-08 0 X X X /
2007-03-12 X / / / X
2006-06-09 X 0 0 / X
2006-03-07 / / X / /
2005-08-30 X X 0 0 0
2005-04-02 X 0 / 0 X
2005-03-07 0 / X X 0
2004-08-16 / X X / X
2004-04-13 0 / / X X
2004-03-08 X X X X X
2003-08-30 / X X 0 0
2003-05-02 0 X X X X
2003-03-06 / 0 X X X
2003-01-10 / X X 0 X
2002-08-20 0 X / / 0
2002-05-28 / 0 X 0 X
2002 exempel X 0 0 X X

IF 1613 Elektromagnetism och vågrörelselära: Schema VT2013
Vecka 3
2013
Måndag
14 jan
Tisdag
15 jan
Onsdag
16 jan
Torsdag
17 jan
Fredag
19 jan
8
9
10 10-12 Frl1
10-12 Frl2
11
12
13
14
15
438
C2
15-17 Övn1
16
17
18
C2
Vecka 4
2013
Måndag
21 jan
Tisdag
22 jan
Onsdag
23 jan
Torsdag
24 jan
Fredag
25 jan
8
9
10 10-12 Frl3 10-12 Övn2
11
12
13
14
15
C2
C2
15-17 Frl4
16
17
18
C1
Vecka 5
2013
Måndag
28 jan
Tisdag
29 jan
Onsdag
30 jan
Torsdag
31 jan
Fredag
1 feb
8
9
10 10-12 Övn3
11
12
13
C2
13-15 Frl5
14
15
16
17
C2
18

Vecka 6
2013
Måndag
4 feb
Tisdag
5 feb
Onsdag
6 feb
Torsdag
7 feb
8 8-12
9
10 10-12 Frl6 10-12 Övn4
10-12 Frl7
11 C2
C2
C2
12
13 13-15 Övn5
14
15
16
17
18
C2
Fredag
8 feb
Lab A1
Forum
plan8A
13-17
Lab A2
Forum
plan8A
Vecka 7
2013
Måndag
11 feb
Tisdag
12 feb
Onsdag
13 feb
Torsdag
14 feb
8 8-12
9
10 10-12 Frl8 10-12 Övn6
11
C2
C2
12
13 13-17
14
15
16
17
18
Lab A3
Forum
plan8A
Fredag
15 feb
Lab A4
Forum
plan8A
13-17
Lab A5
Forum
plan8A
Vecka 8
2013
Måndag
18 feb
Tisdag
19 feb
Onsdag
20 feb
Torsdag
21 feb
8 8-12
9
10 10-12 Frl9 10-12 KS1
10-12 Frl10
11 C2
531+532+438
C2
12
13 13-15 Övn7
14
15
16
17
18
C2
Fredag
22 feb
Lab B1
Forum
plan8A
13-17
Lab B2
Forum
plan8A

Vecka 9 Måndag
2013 25 feb
8
9
10 10-12 Frl11
11 C2
12
13 13-17
14 Lab B3
15 Forum
16 plan8A
17
18
Tisdag
26 feb
10-12 KS2
531+532+539
13-17
Lab B4
Forum
plan8A
Onsdag
27 feb
Torsdag
28 feb
10-12 Frl12
C2
13-15 Övn8
C2
Fredag
1 mar
13-17
Lab B5
Forum
plan8A
Vecka 10
2013
Måndag
4 mar
Tisdag
5 mar
Onsdag
6 mar
Torsdag
7 mar
8
9
10 10-12 Övn9 10-12 KS3
11 C2
531+532+438
12
13 13-15 Övn10
14
C2
15
16
17
18
Fredag
8 mar
Vecka 11 Måndag
2013 11 mar
8
9
10
11
12
13
14 14-19 TEN
15 531+532
16 +539+540
17
18
Tisdag
12 mar
Onsdag
13 mar
Torsdag
14 mar
Fredag
15 mar