EÐLI3RA05

• Áfanginn er framhaldsáfangi í eðlisfræði þar sem fjallað er um rafmagns- og segulfræði með sérstakri áherslu á margvísleg tengsl við fyrirbæri daglega lífsins á borð við raftæki, raforku, skynjara og fjarskipti, en einnig tengsl rafhleðslna og rafsviðs við grundvallarstarfsemi lífvera, flutning róteinda yfir himnur og hlutverk rafsviðs í taugaboðum og vöðvastarfsemi.
• Einnig er fjallað um segulsvið og uppruna þess í hreyfingum rafhleðslna, segulkrafta og hagnýtingu þeirra í daglegu lífi og sérstök áhersla lögð á spanlögmál Faradays.
• Valin atriði fyrir lengra komna, t.d. riðstraumur, spólur, jöfnur Maxwells og fleira eftir áhuga og tíma.
• Kennslan fer aðallega fram með samblandi af fyrirlestrum og dæmareikningi, auk verkefnavinnu.
• Verklegar æfingar þar sem unnið er í hópum og niðurstöðum skilað í verkbók eða skýrslu, með áherslu á skýra framsetningu og óvissumeðhöndlun.

Lokapróf, annarpróf, verklegar æfingar, heimadæmi, fyrirlestrar og hópverkefni.

EÐLI1DL05 og EÐLI2BY05; þekking á diffrun og vigurreikningi.

Nemandi skal hafa öðlast þekkingu og skilning á:

• Rafhleðslum, rafkröftum og viðeigandi lögmálum.

• Rafstöðuorku, rafspennu, straum og Ohmslögmáli.

• Pólspennu, íspennu, lögmáli Kirchhoffs, straummælum, raforkuflutningi og raforkutapi.

• Þéttum og einföldum RC-rásum.

• Riðspennu og jafnspennu, kostum og göllum.

• Segulsviði og segulkrafti.

• Spanlögmáli Faradays, rafölum og rafmótorum.

• Lögmáli Lenz og stefnu spanstraumsins.

• Rafsegulbylgjum og rafsegulrófinu; hagnýtum atriðum varðandi loftnet, skindýpt og faradaybúr.

Nemandi skal hafa öðlast leikni í að:

• Reikna rafkrafta milli rafhleðslna í einni og tveimur víddum, og tengsl við rafsvið.

• Tengja saman hreyfingu rafhleðslna við kraft og stöðuorku í rafsviði, bæði einfalda hröðun í einni vídd sem og stýringu rafeindageisla, t.d. í sjónvarpslömpum.

• Ákvarða viðnám hvers kyns efna og samtenginga viðnáma, og beita lögmáli Ohms á hvers kyns samsetningar viðnáma í rafrásum.

• Vinna með ýmis hugtök greinarinnar.

Nemandi skal geta hagnýtt þá almennu þekkingu og leikni sem hann hefur aflað sér til að:

• Vinna með rafrásir, hvernig spennugjafar, mælar og tæki eru tengd og hvað beri að varast í tengslum við rafmagn, sér í lagi hvað varðar háspennu, lekastraum og jarðtengingu.

• Útskýra helstu rafmagnshugtök og fyrirbæri sem tengjast rafstraumi, spennu og viðnámi, og tengsl þeirra með lögmáli Ohms.

• Tengja grunnhugtök rafmagnsfræðinnar við lífeðlisfræðileg fyrirbæri á borð við himnuspennu, taugaboð, efna- og sameindatengi, geta útskýrt hvernig rafkraftar og eiginleikar rafhleðslna tengjast næstum öllu sem gert er og gerist í hinu daglega lífi, og hvers vegna grunnþekking á hegðan rafhleðslna er undirstaða þess að skilja heiminn.

• Geta rætt af skynsemi innra viðnám, rafmagnsframleiðslu, rafala og vatnsaflsvirkjanir.

• Lýsa eðlisfræðilegum grundvelli algengra fyrirbæra daglega lífsins, og túlka með tilvísun í einföld lögmál eðlisfræðinnar um rafkrafta, rafhleðslur, rafstraum, rafspennu og segulhrif.

• Meta fullyrðingar í fjölmiðlum og daglegri umræðu út frá forsendum vísinda og skynsemi, þar með talið algengar bábiljur sem tengjast rafsegulfræði.

• Þekkja til fjögurra frumkrafta náttúrunnar og hvernig rafsegulkrafturinn birtist í fjölmörgum tilvikum sem virðast við fyrstu sýn ótengd.

• Framkvæma, skilja og vinna úr verklegum æfingum sem tengjast námsefninu, og setja niðurstöður mælinga í samhengi við fræði.