Tentin tekstisisältö

SMG-1400 SÄHKÖMAGNEETTISET KENTÄT JA AALLOT 2

Tentti 24.1.2011 Saku Suuriniemi.

Ei muistiinpanoja, ei laskimia. Kaikki tehtävät 6 pistettä.

Huom! Tehtävistä 1 ja 2 on saatava yhteensä 9 pistettä, jotta tenttisuoritus hyväksytään.

1. Kokoa kuusi kurssin sisältöä koskevaa väitettä: käytä kukin lauseen alku kerran ja loppu
tä lauseesta aina yksi piste, muuten

 

korkeintaan kerran. Mielekkäästä ja paikkansapit:
nolla. Vastaus konseptipaperille numerojärjestyksessä muodossa 1X, 2Y, 3Z,

 

Ohmin laki J = gE
Aallon heijastuminen

sisältää vain yhtä taajuutta.

1 Monokromaattinen aalto on malli johon pintavirran tiheys liittyy.
2 Piiriteoria ei toimi sähköisesti suurille rakenteille.
3 Gaussin integraalilaki D:lle ennustetaan rajapintaehtoja käyttäen.
4 Ideaalijohde pätee joka hetki kaikille tilavuuksille.

5

6

määrää magneettivuot suljettujen pintojen läpi.
on yksi väliaineyhti i

naH8TUOovv>

 

2. (2p kukin) Kerro lyhyesti mikä sähkömagneettisen aallon polarisaatio on (< 2 virkettä,
kerro määritelmä, älä sitä mihin polarisaatiota käytetään) ja kuvaile edellisen perusteella
lineaarinen polarisaatio ja oikeakätinen pyöröpolarisaatio.

Piirrä kuvat -— niistä voi saada pisteitä vaikka selityksessä sattuisi sählinkiä!

3. Oikein vai väärin? Perustele lyhyesti tai anna esimerkki.
(a) Amptre-Maxwellin laki fys H-dl = fs(J+ PD) -nda kuvaa sähkömagneettisen induktion.
(b) Aallon heijastuminen riippuu vain väliaineiden permittiivisyyksistä (€1,€2). (c) Johtava
väliaine vaimentaa sähkömagneettista aaltoa. (d) Antennit mitoitetaan lähetettävän aallon
pituuden mukaan. (e) Palloaalto vaimenee edetessään täydellisessä eristeessä. (f) Sähkömo-
torinen voima ohuen johtimen yli on sama kuin jännite sen yli, joten suljetun silmukan smv

 

on aina nolla.

4. (a) Sähköhammasharja on tiiviin vedenpitävän muovikuoren sisällä, eikä siinä ole metalli-
kontakteja latauslaitetta varten. Miten laturi toimii?
(b) Esitä mittausjärjestely jolla vertailet tankomagneettien voimakkuuksia, kun käytössä
on ohut käämi, vakiovirtalähde, (ei-magneettinen) tasapainovaaka ja vaa'an punnuksia.
Muista selittää miten mittarisi toimii.

 

5. Sovella 3 a)-kohdan Ampöre-Maxwellin yht: suljettuun pintaan S, ja johda tuloksesta
virtaa ja varaustiheyttä sitova integraaliyhtälö (3p). Mikä on tämän yhtälön nimi (1p)? Se-
litä yhtälö sanallisesti (ja mahdollisesti myös piirtäen) (1p). Mikä on yhtälön erityinen rooli
sähkömagneettisessa teoriassa (1p)?