Elektrofysikk

Elektrofysikk er studiet av elektriske fenomener og av de fysiske prinsippene som beskriver hvordan elektriske ladninger og elektromagnetiske felt opptrer i materie og i rommet rundt oss. Faget omfatter klassisk elektromagnetisme, der Maxwells ligninger beskriver samspillet mellom elektriske og magnetiske felt, samt materialfysikk som forklarer hvordan elektrisk ledning, polarisasjon og magnetisering oppfører seg i ulike materialer og tilstander.

Hovedområder inkluderer elektriske ladninger og felt, elektrisk strøm i metaller og halvledere, dielektrika og polariserte medier, samt plasmatiske tilstander og elektromagnetisk bølgespredning. I anvendelser omfatter elektrofysikk sensor- og måleteknikk, kommunikasjonsteknologi, kraftsystemer og elektriske maskiner, samt medisinsk utstyr som magnetisk resonansavbildning og elektromagnetisk bildediagnostikk.

Forskningen kombinerer teoretiske modeller basert på klassisk elektrodynamikk og kvantefysikk, eksperimentelle metoder og numeriske simuleringer. Vanlige verktøy inkluderer elektromagnetiske simuleringer ved hjelp av finite element-metoder og tidsdomenesimuleringer, samt eksperimentelle teknikker for måling av felt, strøm, resistivitet og materialrespons.

Historisk har elektrofysikk røtter i arbeidet til Coulomb, Gauss, Ampere og Faraday. Utviklingen av Maxwells ligninger ga et felles rammeverk for elektrisitet, magnetisme og lys. Den senere oppdagelsen og teknologisk utvikling av halvledere og transistorer revolutionerte feltet og la grunnlag for moderne elektronikk og kommunikasjon.