Course syllabus

Jump to today

Kurs-PM

EEM066 Elektricitetslära med biomedicinsk teknik lp4 VT21 (4,5 hp)

Kursen ges av institutionen för Elektroteknik

 

Kontaktuppgifter

Examinator och föreläsare: Xuezhi Zeng, xuezhi@chalmers.se

Assistent: Morteza Ghaderi Aram, aramg@chalmers.se

                 Laura Guerrero Orozco, laurag@chalmers.se

Gästföreläsare: Sabine Reinfeldt, sabine.reinfeldt@chalmers.se, Chalmers University of Technology

                                    Justin Schneiderman, justin.schneiderman@neuro.gu.se, Gothenburg University of Technology

 

Kursens syfte

Att ge studenter grundläggande kunskaper inom elektromagnetisk fältteori, elektrisk kretsteori och mätteknik så att studenterna med dessa grunder ska kunna förstå och använda medicinsk teknik för att studera biologiska och medicinska processer.

 

Schema

Läsvecka 1

2021-03-22 (måndag) 10:00-11:45
Föreläsning 1
Innehållet: Elektriska fält (Coulombs lag, Gauss lag);
Läs innan: Kapitel 11.1, kompletterande material: Gauss_lag.pdf
Övning hemma: 11.1, 11.3

2021-03-25 (torsdag) 10:00-11:45
Föreläsning 2
Innehållet: Elektrisk spänning och potential, elektrisk ström, kapacitans;

Läs innan: Kapitel 11.2, 11.3, 11.4
Övning hemma:11.5, 11.8, 11.9,11.11,11.12

Zoom link: https://chalmers.zoom.us/j/4455013619

 

2021-03-26 (fredag) 10:00-11:45

Övning 1
Innehåll: Elektriska fältet, elektriska potentiell och spänning
På övning: 11.4, 11.6, 11.10,11.13,11.15, problem 3.5 från kompletterande materialet (Guass_lag.pdf)
Zoom link: https://chalmers.zoom.us/j/61919244708
    Password: 039067  

 

Läsvecka 2

2021-03-29 (måndag) 10:00-11:45
Föreläsning 3
Innehåll: Magnetiska fält, induktion och induktans;
Läs innan: Kapitel 12.1, 12.2, 12.3, 12.4
Övning hemma:12.1, 12.2, 12.9, 12.12, 12.13
Zoom link: https://chalmers.zoom.us/j/4455013619

 

Läsvecka 3

2021-04-12 (måndag) 10:00-11:45
Övning 2
Innehåll: Magnetiska fältet, induktion och induktans
På övning: 12.3, 12.4, 12.14,12.19,12.22
Zoom Link: https://chalmers.zoom.us/j/64525733673
    Password: 495534 

 

2021-04-13 (tisdag) 10:00-11:45
Räknestuga 1
Innehåll: Elektriska fältet (Kapitel 11), Magnetiska fältet (Kapitel 12)

Zoom Link: https://chalmers.zoom.us/j/66170969121
    Password: 818920 

 

2021-04-15(torsdag) 10:00-11:45
Föreläsning 4
Innehåll: Kirchhoffs lagar, ohms lag, energi och effekt, två poler
Läs innan: Kapitel 1, kapitel 3.2, kapitel 4.1, 4.2
Övning hemma: 1.1, 1.2, 1.4, 1.8, 1.10, 1.13, 1.20,1.21, 1.26, 1.27

 

2021-04-16(fredag) 10:00-11:45-04

Föreläsning 5
Innehållet: Växelström, sinusformad ström, ideala komponenter
Läs innan: Kapitel 6, kapitel 7, kapitel 8
Övning hemma: 6.3, 6.4, 7.4, 7.6, 7.8,7.10, 8.1, 8.4, 8.6

Läsvecka 4

2021-04-19(måndag) 10:00-11:45
Gästföreläsning
Ämne: Functional neuroimaging with MEG
Föreläsare: Justin Schneiderman
Zoom link: https://gu-se.zoom.us/j/64514513285?pwd=VzRxTkpxMHlWRVJrYXUxblV6c1BlQT09
Meeting ID: 645 1451 3285
Passcode: 493488

 

Läsvecka 5

2021-04-26 (måndag) 10:00-11:45
Övning 3
Innehåll: Kirchhoffs lagar, likström
På övning: 1.3, 1.6, 1.11, 1.24, 1.30
Zoom Link: https://chalmers.zoom.us/j/61145915564
    Password: 491829 

 

2021-04-27 (tisdag) 10:00-11:45

Föreläsning 6
Innehållet: Komplexa metoden
Läs innan: Kapitel 9
Övning hemma: 9.3, 9.4, 9.9, 9.17, 9.18, 9.20

2021-04-28 (onsdag) 10:00-11:45

Räknestuga 2
Innehåll: likström och växelström
Zoom Link: https://chalmers.zoom.us/j/66082306964
    Password: 364315 

 

Läsvecka 6

2021-05-03 (måndag) 10:00-11:45
Övning 4
Innehåll: Växelström, komplexa metoden
På övning: 7.9, 8.2, 9.1, 9.19, 9.30
Zoom Link: https://chalmers.zoom.us/j/61558836510
    Password: 759981 

 

2021-05-06 (torsdag) 10:00-11:45

Föreläsning 7
Innehåll: Överföringsfunktion, filter
Läs innan: kapitel 9.5, kompletterandematerial: filter.pdf
Övning hemma: 11.1, 11.2, 11.5, 11.7 på kompletterandematerialet filter.pdf

 

2021-05-06 (torsdag) 13:15-17:00

Laboration: grupp 1
Rum: 5225, EDIT huset
Läs innan: Lab-PM

Join from PC, Mac, Linux, iOS or Android: https://chalmers.zoom.us/j/65124054355

   Password: 935886

2021-05-07 (fredag) 08:00-11:45

Laboration: grupp 2
Rum: 5225, EDIT huset
Läs innan: Lab-PM

https://chalmers.zoom.us/j/68382625437
    Password: 517699 

Läsvecka 7

2021-05-10 (måndag) 10:00-11:45
Föreläsning 8
Innehåll: Operationsförstärkare
Läs innan: kompletterande material: operationsförstärkare.pdf
Övning hemma: 9.6 (från operationsförstärkare.pdf), 9.10 (från operationsförstärkare.pdf). Mer uppgifter finns i operationsförstärkare_uppgifter.pdf.

 

2021-05-11 (tisdag) 08:00-12:00
Laboration: grupp 3
Rum: 5225, EDIT-huset
Läs innan: Lab-PM

Join from PC, Mac, Linux, iOS or Android: https://chalmers.zoom.us/j/65124054355

   Password: 935886

Läsvecka 8

2021-05-17 (måndag) 10:00-11:45
Gästföreläsning
Innehåll: Benledningshörapparater ges av Sabine Reinfeldt
Läs innan: kompletterande material: operationsförstärkare.pdf, hörapparat.pdf
Zoom Link:

https://chalmers.zoom.us/j/68414070026
   Password: 315656

2021-05-17 (måndag) 13:15-15:00
Extra Räknestuga

 

2021-05-20 (torsdag) 10:00-11:45
Övning 5
Innehåll: Filter, operationsförstärkare
På övning: 9.31 (från kursboken), 9.12 (kompletterande material), 9.14 (kompletterande material)
Zoom Link: https://chalmers.zoom.us/j/63922375793
    Password: 603444 

 

Läsvecka 9

2021-05-24 (måndag) 10:00-11:45
Föreläsning 9 Repetition

 

2021-05-24 (måndag) 13:15-15:00

Övning 6
På övning: 9.17(p.269 on book), 9.18 (p.270 on book),9.22 (Operationsförstärkare. pdf), 11.5 (filter. pdf) and 11.7 (filter.pdf).
Zoom Link: https://chalmers.zoom.us/j/65096576398
    Password: 572108 

 

2021-05-27 (torsdag) 10:00-11:45
Föreläsning 10: lösa en gammal tentamen

 

2021-05-28 (fredag) 10:00-11:45

Räknestuga 3
Zoom Link: https://chalmers.zoom.us/j/63175911475
    Password: 202723 

 

Kurslitteratur

Kursbok: Ellära: Krets- och fältteori av Lars Bergström och Lars Nordlund (kan köpas från Cremona).
Kompletterande material: Gauss_lag.pdf, operationsförstärkare.pdf (kan laddas ner från kurshemsidan).

 

Kursens upplägg

Kursen går under läsperiod fyra och består av vanliga föreläsningar,  två gästföreläsningar, övningar, räknestuga och en obligatorisk laboration.  Med vanliga föreläsningar och övningar, ska ni lära sig grundläggande kunskaper om ämnen och använde dem för att lösa enkla EM fält och El-krets problem.  Syftet med gästföreläsningar är att ge er en bild om hur kunskaper från kursen används för att lösa riktiga problem. Räknestuga är för att ge er stöd när ni behöver hjälp om studien. 

Laborationen är obligatorisk och det betyder att ni måste göra labbet för att klara kursen.  I labbet kommer ni att bygga kretsar och använda olika instrument för att mäta spänningar och strömmar.  För att hjälpa er väl förbereda för labbet,   har vi skapat fler frågor som ni kan jobba på innan ni kommer till labbet.

Allt studiematerial visas på kursens hemsida och det finns möjlighet att testa sina kunskaper kontinuerligt med hjälp av fyra inlämningsuppgifter (mer info om detta kan ni hitta under "Examination").

 

Lärandemål

  • Definiera grundläggande begrepp inom elektrostatisk fältteori;
  • Förklara viktiga lagar (Coulombs lag och Gauss lag) och använda dessa lagar för att lösa enkla elektrostatiska problem;
  • Definiera grundläggande begrepp inom magnetostatisk fältteori;
  • Förklara viktiga lagar (Amperes lag och magnetisk induktion) och använda dessa lagar för att lösa enkla magnetostatiska problem;
  • Definiera grundläggande begrepp inom elektrisk kretsteori såsom spänning, ström, effekt, DC, AC samt förklara egenskaperna hos tre olika passiva kretskomponenter (resistor, kondensator och induktor);
  • Förklara kopplingar mellan el-fält och krets;
  • Förklara två viktiga kretslagar (Kirchhoffs spänningslag och Kirchhoffs strömlag) samt använda dessa lagar för analys och beräkning av DC och AC problem;
  • Förklara funktionerna hos ett filter respektive en operationsförstärkare samt beräkna och analysera kretsar med filter och operationsförstärkare;
  • Tillämpa mätteknik genom verkliga mätningar av spänning och ström i olika komponenter och apparater;
  • Relatera kunskaperna till verkliga biologiska processer och tillämpningar;

 

Examination

Skriftlig examination i slutet av kursen. Frivillig kontinuerlig examination genom inlämningsuppgifter. Laborationen är obligatorisk.

Tenta

Tentamenstillfälle (2021):  31 maj 2021 fm; 26 aug 2021 em.

Tentamen består av 5 deluppgifter, tillsammans motsvarande 60 poäng. Tillåtna hjälpmedel är räknedosa, BETA, SMT, Physics Handbook, Formelsamling i elektromagnetisk fältteori, Formelsamling elkrets. De två sista dokumenten kan laddas ner från kurshemsidan. Vid tentamina krävs minst 50% av totalpoängen för godkänt. För betyget 4 krävs minst 66% av totalpoängen. För betyget 5 krävs minst 83% av totalpoängen.

 

Bonus från inlämningsuppgifter

Inlämningsuppgifter är frivilliga och du får chans att få bonus med inlämnad uppgifter. Det finns fyra inlämningsuppgifter och uppgifterna behandlar kursmaterialet under veckor som gått. En i tid inlämnad uppgift ger bonuspoäng inför ordinarie tentan och de två därefter omedelbart följande tillfällena för omtentamen. Det vill säga poäng som kan användas för att nå samtliga betygsteg. 80%-100% ger  4poängs bonus. 60-80% ger 2 poäng. 0-60% ger 0 poäng.

Länk till kursplanen i Studieportalen Studieplan

Course summary:

Date Details Due