Course syllabus
Kurs-PM
EEN230 Elektromagnetisk miljö, hälsa och kompatibilitet lp4 VT25 (7,5 hp)
Kursen ges av institutionen för Elektroteknik.
(Kurs-PM kommer att uppdateras med förtydliganden och korrektioner om så behövs.)
Kontaktuppgifter
- Thomas Rylander är föreläsare och examinator:
epost rylander@chalmers.se
tel 031-7721735
(rum 7407 i EDIT-huset)
Robin Nilsson och Victor Wåhlstrand Skärström är assistenter som hjälper till med rättning i kursen.
Kursens syfte
En storskalig elektrifiering av energisystem, transportsektor och samhället i allmänhet är av avgörande betydelse för miljön och en hållbar utveckling. Parallellt med denna utveckling pågår en genomgripande digitalisering inom många områden av samhället där speciellt hälso- och sjukvård omfattar många extra störningskänsliga och säkerhetskritiska tillämpningar. Den nya elektrotekniska utrustningen som krävs för en framgångsrik och genomgripande elektrifiering påverkar naturligtvis miljön i vid bemärkelse och speciellt så medför den betydande och ofta försummade förändringar av den elektromagnetiska miljön, där begrepp som tex elektromagnetisk smog används. För att kunna bidra till en hållbar utveckling måste därför elektroteknisk utrustning uppfylla lagar och bestämmelser med avseende på tex emissioner och immunitet. Kursens syfte är ge studenterna en grundläggande förståelse av den elektromagnetiska miljön och dess huvudsakliga beståndsdelar samt hur dessa påverkar varandra, där den medicinska inverkan på människors hälsa också beaktas. Kursen syftar också till att ge en orientering kring de lagar och bestämmelser som måste vara uppfyllda, bland annat för en godkänd arbetsmiljö och motsvarande miljökrav som gäller för allmänheten. Slutligen syftar kursen till att ge deltagarna kunskap om verktyg inom grundläggande analys och design av elektroteknisk utrustning för att möjliggöra en hållbar utveckling. Dessa verktyg består av enklare analytiska metoder i kombination med kommersiell mjukvara och etablerade mätmetoder, där verktygen sammantaget ger insikter i teknikens möjligheter och begränsningar.
Schema
Schemat finns i TimeEdit och länkar för kursen finns här:
Litteraturlista
Litteraturlista för repetition av material från tidigare kurser som ger viktiga förkunskaper till och utgör viktiga beståndsdelarar i denna kurs:
- Matematik (används i TMV143, TMV137, TMA044)
- D.C. Lay, S.R. Lay and J. McDonald, “Linear Algebra and its applications,” 6th edition, Harlow: Pearson Education Limited, 2022.
- R.A. Adams and C. Essex, “Calculus - a complete course,” 10th edition, Toronto: Pearson, 2021.
- Kretsanalys (används i EEN075)
- B. Karlström, “Kretsanalys,” 3rd edition, Studentlitteratur, 2022.
- Linjära system och transformer (används i TMA982)
- A.V. Oppenheim and A.S. Willsky, “Signals and Systems,” 2nd edition, Upper Saddle River, N.J. Prentice Hall, 1997.
- Elektromagnetiska fält (används i MCC160 och MCC176)
- H.D. Young, R.A. Freedman and F.A. Lewis, "University Physics with Modern Physics", Harlow: Pearson, 2020.
Kompletterande läsning och fördjupning som är specifika för denna kurs:
- Hållbar utveckling
- F. Hedenus, M. Persson and F. Sprei, “Hållbar utveckling – nyanser och tolkningar,” 2nd edition, Studentlitteratur, 2022.
- Biologiska effekter
- C. Polk and E. Postow, "Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields," CRC Press, 1986.
- Elektromagnetiska fält
- D.K. Cheng, "Field and wave electromagnetics," 2nd edition, Reading, MA: Addison- Wesley, 1989.
- K. Hultqvist, “Elektricitet och magnetism från början,” Studentlitteratur, 2015.
- Regelverk
- Arbetsmiljöverkets föreskrifter och allmänna råd (AFS 2023:10) om risker i arbetsmiljön (kap 13)
- Strålsäkerhetsmyndighetens allmänna råd om begränsning av allmänhetens exponering för elektromagnetiska fält (2008:18)
- Directive 2013/35/EU on the minimum health and safety requirements regarding the exposure of workers to the risks arising from physical agents (electromagnetic fields)
- International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection, "Guidelines for limiting exposure to electromagnetic fields (100 kHz to 300 GHz)," Health physics, vol. 118, no. 5, pp. 483-524, 2020.
- Directive 2014/30/EU of the European Parliament and of the Council of 26 February 2014 on the harmonisation of the laws of the Member States relating to electromagnetic compatibility.
- Elektromagnetisk kompatibilitet, transmissionsledningar och antenner
- C.R. Paul, R.C. Scully and M. Steffka, "Introduction to electromagnetic compatibility," 3rd edition, John Wiley Sons, 2022.
- T. Williams, "EMC for product designers," 5th edition, Elsevier, 2017.
- F.M. Tesche, M.V. Ianoz and T. Karlsson, "EMC analysis methods and computational models," Johan Wiley Sons, 1997.
Kursens upplägg
Kursen genomförs på campus med föreläsningar kombinerade med övningar. Kursens hemsida innehåller information om kursen, komplement till kursboken, obligatorisk projekt, nyheter, länkar, tentor med lösningar, etc.
- Föreläsningar kombinerade med övningar:
- Föreläsaren går igenom teori med tillämpningar illustrerade av övningsuppgifter och det finns möjlighet att ställa frågor. Föreläsningarna innehåller också demonstrationer av datorprogram och experiment.
- Online-föreläsningar tillhandahålls via YouTube. Dessa är användbara för fördjupningar inom elektromagnetiska fält.
- Redovisningar: I slutet av kursen ordnas muntlig redovisning av projektuppgiften.
Kommunikationskanaler:
- Canvas: Kursinnehåll, kursmaterial, meddelanden, problembeskrivningar, uppladdning av lösningar, bokning av redovisningstider, diskussioner, etc.
- YouTube: Förinspelade föreläsningar. Möjlighet att ställa frågor och ge feedback i kommentarsfälten.
- Email: Administrativa frågor, officiell kommunikation, etc.
Observera att
- Alla deadlines är "hårda" vilket innebär att har man missat en deadline så finns det inte någon ny/extra deadline. Var ute i god tid!
- Presentationen till projektet görs med PowerPoint eller liknande.
Lärandemål
- Definiera miljö och hållbar utveckling samt att konkretisera dess innebörd med särskilt fokus på elektroteknisk utrustning och elektromagnetiska fält
- Beskriva det elektromagnetiska spektrumet samt kategorisera elektromagnetiska problem som statiska, kvasi-statiska och dynamiska
- Ge exempel på viktiga källor, offer och kopplingsvägar för elektromagnetiska störningar
- Redogöra för biologiska effekter och risker pga elektromagnetiska fält och strålning
- Redogöra för lagar och bestämmelser samt att använda dessa i anslutning till analys
och design av elektrotekniska system, där arbetsmiljön är ett viktigt område - Göra grundläggande analys och design av system mha dess elektromagnetiska topologi så att dessa
uppfyller olika systemkrav givet lagar och bestämmelser - Göra grundläggande metodval kring analys av elektroteknisk utrustning baserat på
enklare analytiska resultat och kommersiell mjukvara - Göra grundläggande val kring mätmetoder för att testa elektroteknisk utrustning
Examination
För godkänt betyg 3, 4 eller 5 i kursen krävs:
- Godkänt projekt (inlämningar och presentation) ger 1.5 kurspoäng, som rapporteras separat i
LADOK. - Godkänd skriftlig tenta ger 6 kurspoäng. Betygsgränser på tentan/kursen: 3: 30p; 4: 40p: 5: 50p.
Tentan (salstenta)
Tentan består av två delar: (i) 10st kortsvarsfrågor med max 2p per uppgift och (ii) fyra räkneuppgifter med max 10p per uppgift. Det krävs minst 30p på tentan för att få godkänt. Ordinarie tenta ges 2025-06-03 kl 14.00-18.00 på campus Johanneberg.
Omtentor ges under 2025 i augustiperioden och oktoberperioden.
Tillåtna hjälpmedel: Beta, formelsamling i elektromagnetisk miljö, hälsa och kompatibilitet (utan egna anteckningar), typgodkänd kalkylator.
Kortsvarsfrågorna kräver inte någon argumentation utan det räcker att ange svaret endast.
Räkneuppgifterna kräver att alla uträkningar redovisas enligt följande principer:
- Formler och andra resultat får endast användas utan egna uträkningar om de kommer från:
- Formelsamlingen (för EEN230)
- Beta Mathematics Handbook
- Övriga formler och andra resultat som presenteras utan egna uträkningar ger poängavdrag.
- Som alltid så krävs dessutom (där så är meningsfullt) tydliga figurer, referensriktningar och motiveringar för full poäng. Tänk på att dimensionskontroll alltid är ett viktigt verktyg för att hitta fel.
Obligatoriskt projekt
Det obligatoriska projektet utförs och redovisas i grupper om 4-5 studenter. Grupperna bildas redan under första veckan av kursen.
Övrigt
Länk till kursplanen i Studieportalen här.
Course summary:
Date | Details | Due |
---|---|---|