Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Administracja Centralna Uczelni - Wymiana międzynarodowa (S1)

Sylabus przedmiotu Fundamentals of Engineering Electromagnetics:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Wymiana międzynarodowa
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta
Obszary studiów
Profil
Moduł
Przedmiot Fundamentals of Engineering Electromagnetics
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Informatyki
Nauczyciel odpowiedzialny Stanisław Gratkowski <Stanislaw.Gratkowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Krzysztof Stawicki <Krzysztof.Stawicki@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język angielski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW2 30 2,00,62zaliczenie
laboratoriaL2 30 1,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Mathematics (a knowledge of vector calculus is helpful, but not necessary, since a short introduction to vectors is provided); physics

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1This course is intended to present a unified approach to electromagnetic fields (advanced undergraduate level)

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Electrostatics: calculation of electric potential, energy and forces. Calculation of capacitances.10
T-L-2Static magnetic fields: calculation of magnetic field, inductances, magnetic energy and forces.10
T-L-3Time-varying electromagnetic fields: electromagnetic induction, skin effect, proximity effect, eddy currents.10
30
wykłady
T-W-1Electromagnetic field concept. Vector analysis.2
T-W-2Electrostatics: Coulomb’s law, Gauss’s law and applications, electric potential, electric dipole, materials in an electric field, energy and forces, boundary conditions, capacitances and capacitors, Poisson’s and Laplace’s equations, method of images.4
T-W-3Steady electric currents. current density, equation of continuity, relaxation time, power dissipation and Joule’s law, boundary conditions.6
T-W-4Static magnetic fields: vector magnetic potential, the Biot-Savart law and applications, magnetic dipole, magnetic materials, boundary conditions, inductances, magnetic energy, forces and torques.6
T-W-5Time-varying electromagnetic fields and Maxwell’s equations: Faraday’s law, Maxwell’s equations, potential functions, time-harmonic fields, Poynting’s theorem, applications of electromagnetic fields.6
T-W-6Plane wave propagation: plane waves in lossless media, plane waves in lossy media, polarization of wave. Computer aided analysis of electromagnetic fields: finite element method, integral equations.6
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach30
30
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Samodzielne studiowanie literatury30
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Lectures with simple experiments, laboratory – computer simulations

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Lectures – written and oral exam; laboratory – continuous assessment

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
WM_1-_null_U01
On successful completion of this course: Students will be familiar with the different vector operators used in Maxwells’ equations Students will be able to describe and understand the basic concepts underpinning electricity and magnetism such as potential and field Students will have an understanding of Maxwell’s equations Students will be able to select the most appropriate laws/theorems/solution techniques for electromagnetic field analysis.

Literatura podstawowa

  1. Cheng D. K., Fundamentals of Engineering Electromagnetics., Addison-Wesley Publishing Company, Inc., New York, 1993
  2. Pollack G. L., Stump D. R., Electromagnetism, Addison Wesley Publishing Company, Inc., New York, 2002
  3. Stewart J. V., Intermediate Electromagnetic Theory, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., London, 2001
  4. Chari M. V. K., Salon S. J., Numerical Methods in Electromagnetism, Academic Press, San Diego, 2000

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Electrostatics: calculation of electric potential, energy and forces. Calculation of capacitances.10
T-L-2Static magnetic fields: calculation of magnetic field, inductances, magnetic energy and forces.10
T-L-3Time-varying electromagnetic fields: electromagnetic induction, skin effect, proximity effect, eddy currents.10
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Electromagnetic field concept. Vector analysis.2
T-W-2Electrostatics: Coulomb’s law, Gauss’s law and applications, electric potential, electric dipole, materials in an electric field, energy and forces, boundary conditions, capacitances and capacitors, Poisson’s and Laplace’s equations, method of images.4
T-W-3Steady electric currents. current density, equation of continuity, relaxation time, power dissipation and Joule’s law, boundary conditions.6
T-W-4Static magnetic fields: vector magnetic potential, the Biot-Savart law and applications, magnetic dipole, magnetic materials, boundary conditions, inductances, magnetic energy, forces and torques.6
T-W-5Time-varying electromagnetic fields and Maxwell’s equations: Faraday’s law, Maxwell’s equations, potential functions, time-harmonic fields, Poynting’s theorem, applications of electromagnetic fields.6
T-W-6Plane wave propagation: plane waves in lossless media, plane waves in lossy media, polarization of wave. Computer aided analysis of electromagnetic fields: finite element method, integral equations.6
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach30
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Samodzielne studiowanie literatury30
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaWM_1-_null_U01On successful completion of this course: Students will be familiar with the different vector operators used in Maxwells’ equations Students will be able to describe and understand the basic concepts underpinning electricity and magnetism such as potential and field Students will have an understanding of Maxwell’s equations Students will be able to select the most appropriate laws/theorems/solution techniques for electromagnetic field analysis.