Sähkömagnetismi

Sähkömagnetismin videoiden tavoitteena on, että opiskelija tunnistaa magneettisen vuorovaikutuksen yksinkertaisissa kokeellisissa tilanteissa, jotka sisältävät virtasilmukoita ja (ferro)magneettisia materiaaleja ja osaa selittää havainnot hyödyntämällä magneettikentän käsitettä. Hän osaa käyttää Lorentzin lakia varatun hiukkasen liikeradan laskemiseksi. Opiskelija käsittää, että liikkuva varaus luo magneettikentän. Hän ymmärtää sähkömagneettisen induktion sekä tuntee Lenzin lain ja osaa soveltaa näitä mm. muuttuvan magneettivuon virtasilmukkaan indusoituvan virran sekä virtasilmukan luoman magneettikentän laskemiseen, ja näin ollen esim. muuntajan toimintaperiaatteen edellisten avulla. Opiskelija osaa Maxwellin yhtälöt integraalimuodossa ja ymmärtää näiden pohjalta sähkömagneettisen tasoaallon etenemisperiaatteen sekä osaa laskea sähkömagneettisen aallon energian sekä liikemäärän. Opiskelija osaa peruskäsitteet vaihtovirtapiireistä ja ymmärtää magneettikentän energian yhteyden värähtelypiireihin.

Videoiden sisältönä ovat magneettinen vuorovaikutus ja magneettikenttä; Varatun hiukkasen liike sähkö- ja magneettikentissä; Ampéren, Faradayn ja Lenz’in lait ja sähkömagneettinen induktio; Induktanssi, magneettikentän energia ja värähtelypiirit sekä muuntaja; Maxwellin yhtälöt. Sähkömagneettiset aallot, aaltojen energia ja liikemäärä; Vaihtovirtapiirit, impedanssi ja vaihtovirran teho.

Sähkömagnetismi soittolistana