Han har gjort faget Elektromagnetisme populært

torsdag 03 sep 20

Kontakt

Samel Arslanagic
Lektor
DTU Elektro
45 25 38 29

200-året for opdagelse af elektromagnetismen

I 2020 fejrer Danmark 200-året for H.C. Ørsteds opdagelse af elektromagnetismen. Se hvordan, og læs flere personlige beretninger om danske forskere og arven efter Ørsted.

Vil du være med? Find alle HCØ2020 aktiviteter her.

Elektromagnetisme er et fag, som mange synes er meget abstrakt og svært at få hold på. Lektor Samel Arslanagic har viet en stor del af sit arbejdsliv til at hjælpe de studerende ind i elektromagnetismens verden.

Man skelner i naturen mellem fire fundamentale kræfter: tyngdekraften, den elektromagnetiske kraft samt den stærke og den svage kernekraft. Kernekræfterne virker kun inden for atomet, derfor føler vi dem ikke i vores daglige liv. Tyngdekraften er derimod meget tydelig for os.

Den elektromagnetiske kraft viser sig både i de mekaniske kræfter som f.eks. normalkræfter – dem, der sørger for, at ting ikke falder igennem et bord – og de kemiske kræfter, der holder molekylerne sammen.

Alt stof består nemlig af positive og negative ladninger, som skaber elektriske og magnetiske felter omkring sig. Tilsammen danner de elektromagnetiske felter, som i matematikkens verden repræsenteres ved vektorer. De har både en størrelse og en retning og eksisterer i et tredimensionelt rum, og de kan være svære at visualisere. Meget høje frekvenser som lys, der også er et elektromagnetisk felt, kan vi se, men radiobølger, mikrobølger osv. må man bare forestille sig.

Fig.: Det magnetiske felt omkring en linjestrøm i lederen

Matematikken er derfor lidt mere abstrakt end normalt, og elektromagnetisme er et fag, som mange frygter. Det gjorde Samel Arslanagic også selv, da han var studerende. Og siden han selv begyndte at undervise for ca. 11 år siden, har han arbejdet intenst med at udvikle sin formidling. Det er lykkedes så godt, at han i 2018 blev udnævnt til Årets Underviser, og kurset er i dag et af de mest populære.

”Det grundlæggende skal man kunne formidle i søvne”

Samel startede så småt med at undervise allerede som ph.d.-studerende og har nu overtaget alle 26 forelæsninger på kurset, som er obligatorisk for studerende på Elektroteknologi, men også tages af mange på Geofysik og Rumteknologi-uddannelsen.

”Jeg har efterhånden gennemgået alle vigtige bøger om elektromagnetisme. Man skal ikke bare brænde for faget, men også kunne det fagligt til bunds, så man kan formidle det grundlæggende i søvne. Og jeg arbejder meget med at vise, hvordan fysikken og matematikken spiller sammen,” forklarer Samel.

”Det er så vigtigt at motivere og involvere de studerende. Derfor gør jeg meget ud af at fortælle dem, hvad man kan bruge sin viden om elektromagnetisme til. For eksempel viser jeg dem nogle forsøg, som de har set i skolen, men som de nu får den fulde elektromagnetiske forståelse af. Ved at give dem nogle ahaoplevelser drager jeg dem ind i undervisningen, så de også selv kan finde frem til regnemetoder og svar.”

Video-tutorials er et vigtigt redskab

Samel er meget bevidst om, at alle 100 studerende ikke nødvendigvis forstår den måde, han forklarer det på - alt inden for elektromagnetisme kan forklares på flere måder. Og han kan heller ikke nå at gennemgå alle detaljer i hvert eksempel i løbet af en forelæsning. Derfor har han lavet en lang række video-tutorials, hvor han med illustrative figurer viser, hvordan man løser forskellige udvalgte problemer.

”Hvis man f.eks. har en strømfordeling, vil man typisk gerne udregne, hvad det magnetiske felt rundt omkring den er,” forklarer han. ”På videoen starter jeg helt forfra og forklarer, hvordan modellen skal stilles op. Når først man har forstået det, kan man som regel godt løse problemet med matematikken.”

Fig.: Plane elektromagnetiske bølger, som kan udbrede sig selv i det tomme rum. De har både et elektrisk felt (E) og et magnetisk felt (H), og de er orienteret som vist i figuren.

Samel har indtil videre løst 20 opgaver om fundamental elektromagnetisme på videoer, der varer cirka 10 minutter hver, og der kommer snart 10 mere, ligesom han vil supplere med korte videooptagelser af forelæsninger, hvor han i løbet af 30 minutter opsummerer hvert af kursets emner.

Behøver de studerende så slet ikke møde op til undervisningen?

”Jo, for motivationen kommer i det direkte møde mellem underviser og studerende. Det betyder noget, at man står over for dem og kigger dem i øjnene, mens man forklarer tingene – laver nogle jokes her og der – sjove bemærkninger eller sammenligninger af elektromagnetisme med noget andet. Så får man dem til at fatte interesse, og så kommer de igen,” siger Samel og tilføjer:

”De traditionelle, og måske lidt gammeldags aktiviteter, såsom tavleundervisning og den direkte interaktion med studerende, er helt uundværlige, også i dag, hvor alt let kan tilgås online.”

Videoerne er altså et supplement, som kan bruges, når man sidder derhjemme og kommer i tvivl om noget. De er samlet på Samels YouTube-kanal. På den måde er de også tilgængelige for andre studerende og undervisere i hele verden.

I 2018 fik Samel Arslanagic prisen som Årets Underviser på civilingeniøruddannelsen for kurserne Elektromagnetisme og Trådløs kommunikation.

Han er også to gange blevet udnævnt til Semestrets Underviser på DTU Elektro.