16.11.2018

FYSA2010 SÄHKÖMAGNETISMI (5 op)

Yleisiä ohjeita

Kurssin sisältyy kolme laboratoriotyötä. Näistä yksi työ on arvosteltava työ ja kaksi muuta työtä lapputöitä. Arvosteltava työ tehdään alusta loppuun itsenäisesti, sen sijaan lapputyöt voi tehdä joko yksin tai pareittain. Kertaa tarvittaessa ohjeet työselostuksen laatimisesta niin saat selostuksesi kuntoon kerralla. Työohjeet saa pdf -muodossa alla olevista linkeistä.

Arvosteltavat työt:

FYSA2010/1 Hallin ilmiö

Työssä perehdytään johteissa ja puolijohteissa esiintyvään Hallin ilmiöön sekä määritetään sitä karakterisoiva Hallin vakio Ge -kiteelle. Luentojen ja kurssikirjan lisäksi ilmiötä käsitellään seuraavissa viitteissä:

  • Alonso-Finn, Vol. 3, 6.6 - 6.7 ja tehtävä 6.31.
  • Alonso-Finn, Vol 2, 15.1 - 15.2.
  • Ohanian: Physics, luku 3

FYSA2010/2 Valon polarisaatio

Työssä tutkitaan valoaallon tulotason suuntaisen ja sitä vastaan kohtisuoran komponentin heijastumista lasin pinnasta. Havainnoista lasketaan Brewsterin lain perusteella lasin taitekerroin ja tutkitaan Malusin lain paikkansapitävyyttä. Lisäksi tutustutaan ns. λ/2 -levyyn esimerkkinä optisesti aktiivisesta aineesta. Luentojen ja oppikirjan lisäksi asiaa käsitellään viitteissä:

  • Ohanian, luku 37
  • Alonso-Finn, Vol.2, s. 778-791.

Lapputyöt:

FYSA2010/K1 Muuntaja

Työssä kootaan keloista ja rautasydämestä muuntajia, ja tutkitaan näiden ominaisuuksiin, kun muuntaja on kuormittamaton, oikosuljettu tai kuomitettu. Oleellinen osa työtä on virtojen ja jännitteiden vaihe-erojen mittaaminen. Mittaustulosten pohjalta piirretään osoitindiagrammi näyttämään ensiö- ja toisiopuolen virtojen ja jännitteiden vaihe-erot.

Kertaa oppikirjasta luku "Elektrostatiikka (Electrostatics)" ja Ohanian, luku 25.

FYSA2010/K2 Vaimeneva värähtely

Työssä tutkitaan vaimenevaa sähköistä värähtelyliikettä. Siinä pyritään havainnollistamaan kelan induktanssin, kondensaattorin kapasitanssin ja ohmisen vastuksen vaikutusta värähtelyyn.

FYSA2010/K3 Mikroaallot (tulossa)

Työssä tutustutaan mikroaaltolähteisiin, aaltoputkiin ja mikroaaltojen mittaamiseen. Työtä varten luetaan:
  • L. Solymar: Lectures on electromagnetic theory: 5.13 Waveguides, s. 151-163, 5.14 Resonators, s. 163-166
  • W. Stephen et al: Microwaves made simple
  • I.S. Grant and W.R. Phillips: 9. Transmission lines, s. 322-344
  • Tekniikan käsikirja osa 3: Siirtojohdot ja resonaattorit, s. 187-197 ja 204-207, Passiiviset mikroaaltokomponentit, s. 260-265

FYSA2020/K1_v Tasapotentiaalipinnat Tämä työ on siirretty kurssiin FYSP1082, eikä näin ollen ole enää kuulu keväällä 2019 FYSA2020-kurssiin. Vuoden 2018 FYSA2020-kurssilaiset voivat edelleen liittää tämän työn kurssiinsa.

Työssä tutkitaan erilaisten, eri potentiaalissa olevien johdekappaleiden muodostaman sähkökentän potentiaalijakautumaa kokeellisesti elektrolyyttialtaassa ja numeerisesti tietokonesimulaatiolla. Tehtävänä on etsiä joukko tasapotentiaalipintoja (2-ulotteisia tasapotentiaaliviivoja) ja piirtää niistä ja johdesysteemistä kuva millimetripaperille. Kuvan avulla voidaan tehdä johtopäätöksiä k.o. sähkökentän kenttäviivojen kulusta ja kentänvoimakkuudesta sekä todeta niitä koskevien lakien paikkansapitävyys.

Kertaa oppikirjasta luku "Elektrostatiikka (Electrostatics)" ja Ohanian, luku 25.


Paluu oppilaslaboratorion pääsivulle.