Lukion pitkän fysiikan oppimäärää vastaavat tiedot.

Kurssin tavoitteena on tutustuttaa sähköstatiikan peruskäsitteisiin ja ilmiöihin sekä materiaalien sähköisiin ja magneettisiin ominaisuuksiin.

Peruskäsitteiden esittely: Sähkövaraus, varausjakaumat, sähkökenttä ja potentiaali. Materiaalien käyttäytyminen sähkökentässä. Magnetisimin synty ja magneettinen vuorovaikutus virtajohteiden välillä. Magneettinen induktio. Yksinkertaisten tasavirtapiirien käsittely. Kaikkien näiden perusteoriat ja niiden kokeellinen perusta käsitellään.

Sähkökentän voimakkuus, coulombin laki. Superpositio ja sähköisen dipolin kenttä

Polarisaatio, eriste ja johde

Jatkuvat varausjakaumat (analyyttisesti): sauva, taso, pallokuori. Myös numeerinen ratkaisu integraaleille.

Sähkökentän potentiaali, jännite, potentiaali eristeessä, sähkökentän energiatiheys, potentiaali myös jatkuville varusjakaumille

Magneettikentän tiheys, biotin ja savartin laki, suoran johtimen ja silmukan kentät analyyttisesti (myös numeerista ratkaisua),

magneettinen dipoli

yksinkertaiset R ja RC virtapiirit, kondensaattorin lataaminen ja purku, virtalähteet

Lorentz voima, hallin ilmiö, magneettinen vääntö, magneettidipoli ja potentiaalienergia

UUTTA MATEMATIIKKAA:

Erilaisia varaus- ja virtajakaumiin liittyvien kenttien integrointi. Viivaintegraali.

Luennot 28 t + harjoitukset 14 t + kurssikoe

Kurssi suoritetaan kurssikokeella ja pakollisilla harjoituksilla. Luentoihin sisältyy demonstraatioita.

Chabay, R. W. & Sherwood, B. A. (toim.) 2011, 3. painos. Matter & Interactions. NJ., Hoboken: Wiley.

Arviointiasteikko 0-5

Luennot: ti ja ke 17.1. - 1.3.2017 klo 10.15-12

Opetuksen paikka: Auditorio D101, Kumpulan kampus, Physicum, Gustaf Hällströmin katu 2 A

Harjoitukset 2 t/vko, useita harjoitusryhmiä, harjoitusten päivämäärät ja kellonajat ilmoitetaan myöhemmin

Tenttipäivät:

Tentti-ilmoittautuminen ja ohjeet

Varaamme oikeuden muutoksiin opinto-ohjelmassa.

Opiskelun käytännönohjeita

Opintojakso on osa Fysiikan perusopinnot (25 op) -opintokokonaisuutta.