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