Elektromagnetisme og elforsyning

Studienævnet for uddannelserne ved Det Tekniske Fakultet

Undervisningssprog: Dansk. Såfremt studerende eller underviser er ikke-dansktalende, vil undervisningen foregå på engelsk.
EKA: T400021102
Censur: Ekstern prøve
Bedømmelse: 7-trinsskala
Udbudssteder: Odense
Udbudsterminer: Efterår
Niveau: Bachelor

Fagnummer: T400021101
ECTS-point: 10

Godkendelsesdato: 29-09-2023


Varighed: 1 semester

Version: Godkendt - aktiv

Fagnummer

T400021101

Fagtitel

Elektromagnetisme og elforsyning

ECTS-point

10

Intern kursuskode

EE-ELEL

Ansvarligt studienævn

Studienævnet for uddannelserne ved Det Tekniske Fakultet

Administrationsenhed

Institut for Mekanik og Elektronik

Godkendelsesdato

29-09-2023

Fagansvarlige

Navn E-mail Institut
Per Andersen pande@sdu.dk SDU Electrical Engineering
Pia Friis Kristensen piakr@tek.sdu.dk TEK Uddannelseskoordinering og -support

Undervisere

Navn E-mail Institut By
Mohammad Sadegh Golsorkhi golsor@sdu.dk Institut for Mekanik og Elektronik (IME)
Navid Bayati navib@sdu.dk SDU Center for Industriel Elektronik (CIE)
Rene Lynge Eriksen rle@mci.sdu.dk Mads Clausen Instituttet (MCI)

Undervisningssekretær

Navn E-mail Institut By
Sussi Schmidt susch@tek.sdu.dk TEK Uddannelseskoordinering og -support

Udbudssteder

Odense

Niveau

Bachelor

Udbudsterminer

Efterår

Varighed

1 semester

Målbeskrivelse - viden

Elektromagnetisme (EM)
Den studerende skal kunne:
  • Definere elektriske, magnetiske og elektromagnetiske felter, herunder centrale begreber som ladnings- og strømtæthed samt fluxtæthed og elektrisk potential. 
  • Redegøre for Coulombs lov og Gauss’ love og forklare lovenes anvendelse til bestemmelse af elektriske og magnetiske felter. 
  • Redegøre for Ampéres lov og Biot-Savarts lov og forklare lovenes anvendelse til bestemmelse af magnetiske felter. 
  • Redegøre for Faradays lov og forklare lovens anvendelse til bestemmelse af inducerede elektriske felter ved tilstedeværelsen af varierende magnetiske felter. 
  • Redegøre for materialers vekselvirkning med elektriske og magnetiske felter gennem polarisation, konduktion og magnetisering bestemt af materialeegenskaberne hhv. permitivitet, ledningsevne og permeabilitet. 
  • Redegøre for grænsebetingelserne for elektriske og magnetiske felter. 
  • Definere og redegøre for begreberne resistans og kapacitans samt selvinduktans og gensidig induktans. 
  • Forklare opbygningen af magnetiske kredsløb og deres analogi til elektriske kredsløb samt redegøre for forskellige kredsløbsmodeller, som baserer sig på de indgående materialers lineære eller ulineære permeabilitet samt indflydelsen af fluxspredning og fluxfringing. 
  • Forklare opbygningen og funktionen af en én-faset transformer og redegøre for dens elektriske ækvivalentdiagram, herunder ækvivaleringen af de elektriske og magnetiske tab i transformeren. 
  • Fortolke Maxwells ligninger som grundlag for elektromagnetiske bølger. 

Elforsyning (ELF)
Den studerende skal kunne:
  • Forklare elforsyningssystemets grundlæggende opbygning.
  • Beskrive et synkront trefaset symmetrisk strøm- og spændingssystem
  • Forklare de parametre for elsystemets komponenter der skal anvendes ved beregning af load flow.
  • Redegøre for det nominelle PI-led og for beregning af spændinger, effekter og tab (ΔP, ΔQ og ΔU) i et trefaset overføringselement.
  • Redegøre for det elektriske trefasesystem med henblik på beregning og måling af trefaset tilsyneladende-, aktiv- og reaktiv effekt. 
  • Redegøre for forskellige belastningskoblinger. 
  • Redegøre for betydningen af belastningssymmetrien i et trefasesystem. 
  • Redegøre for hvilken indflydelse den reaktive effekt har på forsyningsnettet.
  • Redegøre for en- og trefase effekttransformeres opbygning og virkemåde, herunder mulighed for spændingsregulering.
  • Redegøre for forskellige transformerækvivalentdiagrammer og hvilke formål de egner sig bedst til.
  • Forklare mærkepladen på en effekttransformer.
  • Redegøre for de tab, der er forbundet med driften af transformeren.

Målbeskrivelse - færdigheder

Elektromagnetisme (EM)
Den studerende skal kunne:
  • Anvende Coulombs lov og Gauss’ lov for elektriske felter til at beregne elektrostatiske kræfter, felter og potentialer for simple og/eller symmetriske ladningsfordelinger. 
  • Anvende Gauss’ lov for magnetiske felter samt Biot-Savarts lov og Ampéres lov til at beregne magnetiske felter for simple og/eller symmetriske strømfordelinger. 
  • Anvende Faradays lov til at beregne inducerede elektromotoriske kræfter og inducerede elektriske felter ved tilstedeværelsen af varierende magnetiske felter. 
  • Benytte viden om det elektriske felts opførsel i og omkring ledere og dielektrika, og de tilsvarende grænsebetingelser til at udregne kapacitans i simple konfigurationer bestående af elektriske ledere og dielektrika. 
  • Benytte viden om det magnetiske felts opførsel i og omkring ledere og de tilsvarende grænsebetingelser til at udregne selvinduktans og gensidig induktans i simple konfigurationer af dielekriske ledere og magnetiske materialer. 
  • Opstille kredsløbsmodeller for magnetiske kredsløb, herunder én-faset transformere, under hensyntagen til kernematerialernes lineære eller ulineære permeabilitet samt indflydelsen af fluxspredning og fluxfringing. 

Elforsyning (ELF)
Den studerende skal kunne:
  • Udføre Load Flow beregninger på et overføringselement. 
  • Beregne spændinger, strømme og effekter i trefasesystemer.
  • Foretage beregninger og målinger på effekttransformere til fastlæggelse af karakteristiske værdier og udarbejdelse af ækvivalentdiagrammer.
  • Foretage computerbaserede load flow beregninger på simple netstukturer.

Målbeskrivelse - kompetencer

Elektromagnetisme (EM)
Den studerende skal kunne:
  • Benytte beregninger, metoder og teknikker inden for elektrofysik i praktiske anvendelser i forbindelse med generering eller detektering af elektriske og magnetiske felter. 
  • Vurdere forskellige dielektriske og magnetiske materialers indflydelse på elektriske og magnetiske feltfordelinger. 
  • Dimensionere og analysere magnetiske kredsløb, herunder én-faset transformere, under hensyntagen til kernematerialernes lineære eller ulineære permeabilitet samt indflydelsen af fluxspredning og fluxfringing. 

Elforsyning (ELF)
Den studerende skal kunne:
  • Planlægge og udføre stærkstrømstekniske målinger og tests på en sikkerhedsmæssig forsvarlig måde, der overholder den til enhver tid gældende lovgivning.
  • Fastlægge spændingsforhold og tab i et simpelt net.

Indhold

Kurset indeholder faglighederne elektromagnetisme (EM) og elforsyning (ELF).

Elektromagnetisme (EM)
  • Definition af elektriske og magnetiske felter. 
  • Coulombs lov for elektriske kræfter. 
  • Gauss’ love for elektriske og magnetiske felter. 
  • Biot-Savarts lov og Ampéres lov for magnetiske felter. 
  • Maxwells ligninger. 
  • Lorentzkraften på en ladning som bevæger sig i et elektrisk og magnetisk felt. 
  • Energi i elektriske og magnetiske felter. 
  • Polarisation af og elektriske felter i dielektriske materialer. 
  • Magnetisering af og magnetiske felter i magnetiske materialer, herunder paramagnetiske, diamagnetiske - og ferromagnetiske materialer. 
  • Resistans og kapacitans samt selvinduktans og gensidig induktans. 
  • Magnetiske kredsløb og beregningsmodeller til bestemmelse af kredsløbenes reluktanser under hensyntagen til materialernes lineære eller ikke-lineære permabiliteter samt fluxspredning og fluxspredning. 
  • Én-faset transformer og dens elektriske ækvivalentdiagram. Hysterese- og hvirvelstrømstab i transformeren. 
  • Elektromagnetiske bølger. 

Elforsyning (ELF)
  • Laboratoriesikkerhed og lovgivning.
  • Trefaseteori med tilhørende laboratoriearbejde. 
  • Symmetriske trefasesystemer og hovedkomponenter i forsyningsnettet.
  • Elektriske ledningsparametre, load-flow beregninger og fasekompensering.
  • En- og trefasetransformerens virkemåde, anvendelse og mærkedata med tilhørende laboratoriearbejde.
  • Virksomhedsbesøg og besøg på højspændingsanlæg
  • Laboratorieøvelser
  • Computerbaserede load flowberegninger

URL til Skemaplan

Undervisningsform

Undervisning, opgaver og øvelser.

Undervisningen er opdelt i de to fagligheder: 

  • Elektromagnetisme (EM): 12 lektioner af 4 timer (48 timer)
  • Elforsyning (ELF): 12 lektioner af 4 timer (48 timer)

Antal undervisningstimer

96 timer per semester

Undervisningssprog

Dansk. Såfremt studerende eller underviser er ikke-dansktalende, vil undervisningen foregå på engelsk.

Eksamensbestemmelser

Eksamensbestemmelser

Navn

Eksamensbestemmelser

Tidsmæssig placering

I slutningen af semesteret.

Udprøvninger

Eksamen

EKA

T400021102

Navn

Eksamen

Beskrivelse

Bedømmelsen baseres på:

  • Individuel mundtlig prøve, hvor den enkelte studerende efter lodtrækning eksamineres i én af faglighederne: elektromagnetisme eller elforsyning.

Prøveform

Mundtlig prøve

Censur

Ekstern prøve

Bedømmelse

7-trinsskala

Identifikation

Studiekort - Fødselsdato

Sprog

Dansk

ECTS-point

10

Uddybende eksamensinformation

Eksamensformen ved reeksamen er den samme som ved den ordinære eksamen.

Yderligere information

Faget ’Elektromagnetisme og elforsyning’ er under udfasning og undervisningen udbydes for sidste gang i efterår 2024. Da tilmelding til fag, der udfases, er bindende, servicetilmeldes du alle 3 eksamensudbud, i det omfang du har eksamensforsøg tilbage Der udbydes eksamen på følgende tidspunkter: 
  • Udbud 1: januar 2025 
  • Udbud 2: februar 2025 
  • Udbud 3: januar 2026

Fagudbud

Udbuds periode Udbudstype Profil Uddannelse Semester
Efterår 2023 Obligatorisk Diplomingeniør i elektrisk energiteknologi, optag 2020 Diplomingeniør i elektrisk energiteknologi | Odense 3
Efterår 2023 Obligatorisk Diplomingeniør i elektrisk energiteknologi, optag 2021 Diplomingeniør i elektrisk energiteknologi | Odense 3
Efterår 2023 Obligatorisk Diplomingeniør i elektrisk energiteknologi, optag 2022 Diplomingeniør i elektrisk energiteknologi | Odense 3
Efterår 2023 Obligatorisk Diplomingeniør i elektrisk energiteknologi, optag 2023 Diplomingeniør i elektrisk energiteknologi | Odense 3

Studieforløb