IRE13021 Ingeniørfysikk med elektrofysikk (Vår 2023)

Emnet er tilknyttet følgende studieprogram

Obligatorisk emne i Bachelorstudium i ingeniørfag -elektro: elektronikk og grønn energi, samt for TRESS og Y-veien tilknyttet dette studieprogrammet.

Anbefalte forkunnskaper

IRF10721 Ingeniørmatematikk

Undervisningssemester

2. semester (vår)

Studentens læringsutbytte etter bestått emne

Kunnskap Studenten kan 

• forstår hvordan fysiske fenomen henger sammen 

• kjenner sentrale lover i fysikken og hvordan de anvendes  

• beskrive og forklare enkle problemer i elektrisitet, magnetisme og elektromagnetisme  

Ferdigheter 

Studenten 

• leser faglitteratur innen eget fagområde 

• anvender fysiske prinsipper innen eget fagområde 

• kommuniserer med andre fagpersoner med relevant fagterminologi 

• redegjør for grunnleggende fenomen innen fysikk, og anvender disse til å forklare faglige problemstillinger 

• bearbeide og presentere data  

• kan utføre grunnleggende beregninger i elektrisitet, magnetisme og elektromagnetisme  

• har kjennskap til Maxwells ligninger og bruken av disse 

 

Generell kompetanse Studenten 

• har forståelse for fysikk som grunnlag for naturvitenskaplig tenkning 

• forstår realfagenes rollet i samspillet mellom den teknologiske utvikling og samfunnet, og har innsikt i nåværende og fremtidige miljømessige og etiske problemstillinger 

• finner relevante svar på faglige problemstillinger gjennom anvendelse av fysiske metoder 

• forstår fysisk tenkemåter og formidler disse skriftlig og muntlig 

• anvende grunnleggende elektriske, magnetiske og elektromagnetiske begrep  

• simulere enkle geometrier i et feltberegningsprogram for å løse elektromagnetiske felt  

• bidrar til utvikling av ingeniør- og allmenndannelse 

Innhold

FYSIKK 

• Rettlinjet og krumlinjet bevegelse i tre dimensjoner 

• Newtons lover anvendt i ulike sammenhenger inkludert ved rotasjon  

• Bevaring av bevegelsesmengde, energi og spinn 

• Svingninger, anvendelse og modellering 

• Termodynamikk: kalorimetri, faseovergang, termisk ekspansjon, termodynamikkens 1. og 2. lov, pV-diagram, adiabatiske, isoterme, isobare og isokore prosesser. Sykliske prosesser 

 

ELEKTROFYSIKK  

• Grunnleggende innføring i elektromagnetisme  

• Vektor algebra, integral/differensiell kalkulus. Gradient, divergens, curl 

• Elektrisk ladning, kraft, felt og fluks  

• Elektriske potensiale og potensiell energi  

• Kapasitans, kondensatorer og dielektrika  

• Ledningsmekanismer for elektrisk strøm  

• Sammenhenger mellom elektrisk ladning, magnetisk kraft og felt  

• Induksjon, Faradays lov og Lenz regel  

• Maxwells likninger  

Undervisnings- og læringsformer

4-6 timer forelesninger pr. uke. Forelesningene gir oversikt over sentrale begrep og deres sammenheng, eksempler på oppgaveløsninger og er et supplement til selvstudium og pensumlitteratur. Det legges stor vekt på oppgaveløsning, individuelt eller i grupper.

Arbeidsomfang

250-300 timer

Arbeidskrav - vilkår for å avlegge eksamen

Fysikk: Godkjent 4 av 5 elektroniske flervalgstester, inviduelt. Elektrofysikk: Godkjent 4 av 5 innleveringsoppgaver, indivudelt.

Arbeidskravene må være godkjent før studenten kan fremstille seg til eksamen.

Eksamen

Skriftlig eksamen, individuell. Varighet: 4 timer Eksamen består av en del fysikk og en del elektrofysikk. Hver del teller 50%. For å bestå eksamen i sin helhet må begge deler være bestått. (Fysikkdel felles med eksamen i Ingeniørfysikk med kjemi.)

Tillatte hjelpemidler fysikk del: 

• Ett A4-ark med valgfritt innhold (maskin eller håndskrevet, kan skrive på begge sider) 

• Enten Tor Andersen:"Aktiv formelsamling i matematikk" eller "Gyldendals formelsamling i matematikk"   

Tillatte hjelpemidler elektrofysikk del: 

• Formelark utdelt sammen med eksamensoppgaven.  

Felles: 

• Kalkulator, med tomt minne, som ikke kan regne symbolsk eller kommunisere trådløst. 

Karakterregel A-F, der A er beste karakter og F er ikke bestått.

Sensorordning

Ekstern og intern sensor eller to interne sensorer. 

Vilkår for ny/utsatt eksamen

Konteeksamen avholdes tidlig i påfølgende semester. Mer informasjon om konter finner du her. 

Evaluering av emnet

Løpende evaluering av undervisningen gjennom semesteret, hvor metode for evaluering avtales mellom faglærer(e) og studenter. Skriftlig sluttevaluering av emnet. 

Litteratur

Gjeldende litteraturliste for 2023 Vår finner du i Leganto