4 ECTS credits
105 u studietijd
Aanbieding 1 met studiegidsnummer 1019435ANR voor alle studenten in het 1e semester met een inleidend bachelor niveau.
Elektromagnetisme: de Maxwellvergelijkingen.
Elektrostatica:
- wet van Coulomb, elektrische veldsterkte en elektrische potentiaal van een ladingsverdeling.
- wet van Gauss.
- elektrische dipool en zijn interactie met een extern elektrisch veld; dipool-dipool interacties.
- capaciteit van een condensator.
- wetten van Kirchhoff (eenvoudige elektrische gelijkstroomkringen bestaande uit weerstanden, condensatoren en spanningsbronnen). RC-tijd van een RC-kring.
Magnetostatica:
- magnetische kracht op een stroomvoerende geleider.
- magnetisch veld berekenen opgewekt door een bewegende lading.
- magnetische dipool en interactie met een extern magnetisch veld.
- wet van Ampère
Elektromagnetische inductie:
- wet van Faraday-Lenz.
- wederzijdse- en zelf-inductantie.
- wet van Ampère-Maxwell en EM golven.
Bijkomend studiemateriaal: een ander "University physics" handboek of aanverwanten kan nuttig zijn.
Voor de practica in het lab worden de nota's beschikbaar gesteld via Canvas.
Dit OO is gericht naar studenten waarvoor fysica geen hoofddoel is in hun curriculum. Het draagt bij tot de algemene competenties van de academische opleiding door de studenten basisbegrippen en basisvaardigheden uit de natuurkunde bij te brengen, i.h.b. het elektromagnetisme.
De nadruk ligt hierbij zowel op het beheersen van theoretische concepten en hun afleiding als op het toepassen van deze concepten in oefeningen (problem solving).
Bijkomende leerdoelen zijn het bijbrengen van wetenschappelijke cultuur, het wegwerken van veel voorkomende misvattingen rond natuurkundige concepten, de beheersing van wetenschappelijk en technisch Engels vervolmaken via het gebruik van Engelstalige referentiewerken en het verder ontwikkelen van schriftelijke presentatie- en rapporteringsvaardigheden.
Eindcompetenties.
A. Algemeen
1. De student is in staat een fysisch probleem te modelleren en dit model waar mogelijk analyseren met standaardtechnieken van de wiskundige natuurkunde.
2. De bachelor heeft een basiskennis van de wetenschappelijke methode, van de relevantie van de fysica in andere domeinen van de wetenschappen, technologie en de maatschappij.
3. De student kan een wetenschappelijk verslag opstellen over een practicumopdracht en de meetgegevens op correcte wijze rapporteren rekeninghoudend met meetonzekerheden. De student(e) kan daarbij gebruik maken van tekstverwerking, elektronische rekenbladen en symbolische rekenprogramma's. De student(e) kan meetgegevens in een grafiek uitzetten, en omgekeerd, kan ook een grafiek interpreteren.
4. De student is vertrouwd met het gebruik van wiskundige technieken in de fysica, zoals vectorrekening, afgeleiden, meervoudige integralen en bijhorende integraalstellingen, complexe getallen, en kan wiskundige uitdrukkingen fysisch interpreteren.
B. Specifiek:
1. De student kent de Maxwellvergelijkingen in integrale en differentiale vorm en kan deze interpreteren.
2. De student kent de wet van Coulomb en kan de elektrische veldsterkte en de elektrische potentiaal berekenen gegenereerd door een ladingsverdeling.
3. De student kan de wet van Gauss interpreteren en toepassen op symmetrische ladingsverdelingen.
4. De student kent het begrip elektrische dipool en zijn interactie met een extern elektrisch veld. De student begrijpt wat dipool-dipool interacties zijn.
5. De student kan de capaciteit berekenen van eenvoudige, symmetrische configuraties van geleiders en diëlectrica.
6. De student kan de wetten van Kirchhoff toepassen op eenvoudige elektrische kringen bestaande uit weerstanden, condensatoren en gelijkstroombronnen. Hij/zij weet wat de RC-tijd is van een RC-kring.
7. De student kan de magnetische kracht berekenen op een stroomvoerende geleider.
8. De student kan het magnetische veld berekenen opgewekt door een bewegende lading.
9. De student kent het begrip magnetische dipool en zijn interactie met een extern magnetisch veld.
11. De student kan de wet van Ampère en de wet van Faraday-Lenz toepassen.
12. De student kent de begrippen wederzijdse- en zelf-inductantie en kan deze toepassen.
13. De student kan het tijdsverloop berekenen van de stromen en de spanningen in een seriekring bestaande uit een weerstand, condensator en spoel na een energie-impuls.
14. De student kan het tijdsverloop berekenen van de stromen en de spanningen in een seriekring bestaande uit een weerstand, condensator, spoel en een wisselspanningsbron. Hij kent het begrip resonantie en kan het toepassen op zulke elektrische kringen.
15. De student kent de basiseigenschappen van elektromagnetische golven, begrijpt deze vanuit de Maxwell-vergelijkingen en kan het elektrisch en magnetisch veld van vlakke monochromatische golven wiskundig uitdrukken.
22. De student kan bovenstaande concepten samenbrengen om toe te passen op geïntegreerde oefeningen en vraagstukken.
C. Algemene disciplineoverschrijdende eindtermen.
De bachelor voldoet ook aan de algemene doelstellingen van de Faculteit Wetenschappen:
1. De bachelor beschikt over de nodige theoretische inzichten en methodologische vaardigheden om een aansluitende masteropleiding met succes te volgen aan binnenlandse en Europese universiteiten.
2. Alhoewel de doorstroming naar de masteropleidingen prioritair is, zal de bachelor ook vaardigheden en attitudes hebben ontwikkeld die nuttig zijn voor de arbeidsmarkt. Hij/zij kan daarvoor ook nuttige kennis verwerven door het volgen van geëigende keuzevakken.
3. De bachelor bezit de nodige vaardigheden en attitudes om autonoom nieuwe kennis te verwerven en te gebruiken.
4. De bachelor kan wetenschappelijke bronnen raadplegen, gegevens verzamelen, selecteren en verwerken.
5. De bachelor is in staat Engelstalige vakliteratuur te begrijpen (wetenschappelijk Engels).
6. De bachelor heeft een kritische ingesteldheid en een onderzoekende houding.
7. De bachelor bezit de nodige computervaardigheden, relevant voor zijn vakgebied.
8. De bachelor kan mondeling en schriftelijk rapporteren en presenteren.
9. De bachelor is in staat te functioneren in teamverband. Hij/zij kan communiceren over het vakgebied met vakgenoten en niet-vakgenoten uit aanverwante disciplines.
10. De bachelor kan zelfstandig werken en plannen, zichzelf evalueren en zo nodig bijsturen
De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Schriftelijk bepaalt 75% van het eindcijfer
WPO Praktijkopdracht bepaalt 25% van het eindcijfer
Binnen de categorie Examen Schriftelijk dient men volgende opdrachten af te werken:
Binnen de categorie WPO Praktijkopdracht dient men volgende opdrachten af te werken:
Werk tijdens het jaar (labo's + verslagen): 25%. Hiervoor is geen herkansing in tweede zittijd mogelijk.
Schriftelijk examen oefeningen en theorie: 75%.
Een mondelinge voortzetting over een gedeelte van het schriftelijk examen is voorzien.
Aanwezigheid tijdens de labo sessies is verplicht. Afwezigheden kunnen gewettigd worden volgens de procedures beschreven in de huisregels (beschikbaar op Canvas).
Deze aanbieding maakt deel uit van de volgende studieplannen:
Bachelor in de ingenieurswetenschappen: architectuur: Standaard traject
Bachelor in de ingenieurswetenschappen: architectuur: Verkort traject
Bachelor in de biologie: Standaard traject