|
Vyučující
|
-
Novotný Dušan, doc. RNDr. CSc.
|
|
Obsah předmětu
|
1.-2. Matematický aparát (rekapitulace a rozšíření základů vektorové analýzy): Skalární pole a jeho zobrazení. Gradient (definice, výpočet v dané ortogonální s.s). Vektorové pole a jeho zobrazení. Tok vektorového pole plochou. Divergence (definice, výpočet v dané křivočaré ortogonální s.s.). Gaussova věta (formule). Cirkulace vektorového pole. Rotace (definice, výpočet v dané křivočaré ortogon.s.s.). Stokesova věta. Některé identity vektorové analýzy. 2.-3. Elektrostatické pole: a) Pole soustavy bodových nábojů ve vakuu (intenzita, potenciál,práce v elstat.poli, Gaussova elstat.věta, pole ve velké vzdálenosti od soustavy nábojů, multipólový rozvoj). b) Pole v látkovém prostředí (pole ve vodičích a dielektricích, objemová a plošná hustota polarizačního náboje, vektory elektrické polarizace a indukce, základní rovnice elektrostatického pole v dielektriku, hraniční podmínky, energie elektrostatického pole). 4.- 5. Magnetické pole stacionárního proudu: Elektrický proud. Zákon zachování náboje. Ohmův a Joule-Lenzův zákon v diferenciálním tvaru. Magnetická indukce, zákon celkového proudu, vektorový potenciál, Biotův-Savartův zákon. Magnetický dipólový moment. Magnetické pole v látkovém prostředí. Hraniční podmínky pro magn.pole. Energie magn.stacion. pole. Indukčnost. 6. Nestacionární elektromagn.pole. Maxwellovy rovnice ( Zobecnění rovnic pro stacionární pole. Soustava Maxwellových rovnic a její diskuze. Hraniční podmínky pro vektory pole.) 7.- 8. Zákony zachování v teorii elektromagn.pole (jako důsledky platnosti Maxwell.rovnic): Zákon zachování náboje, relaxační doba náboje. Zákon zachování energie. Zákon zachování hybnosti, tenzor proudové hustoty hybnosti pole. Zákon zachování momentu hybnosti. 9. - 10. Elektromagnetické potenciály (Zavedení elektromagnetických potenciálů, jejich nejednoznačnost, kalibrační transformace. Vlnová rovnice pro potenciály, Lorentzova podmínka. D´Alambertovo řešení homogenní vlnové rovnice.Řešení nehomogenní vlnové rovnice, retardované potenciály.) 11. Elektromagnetické vlny (Rovinná postupná elektromagnetická vlna v dielektriku, rovinná monochromatická vlna. Odraz a lom na dielektrickém rozhraní, Fresnelovy vzorce. Tlak elektromagnetického záření. Elektromagnetické vlny ve slabě vodivém prostředí.) 12. Vyzařování elektromagnetických vln (Elektromagnetické pole zářící soustavy v dipólovém přiblížení.Tok energie elektromagnetického pole od zářící soustavy. Záření lineárního harmonického oscilátoru.) 13. Lorentzova teorie elektromagn.pole (Základní představy Lorentzovy teorie získání rovnic makroskopického pole středováním mikroskopického elektromagnetického pole.)
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
nespecifikováno
|
|
Výstupy z učení
|
Kurz prohlubuje a rozšiřuje teoretické vědomosti o elektromagnetickém poli (jeho vzniku a šíření) získané především v rámci předmětu "Elektřina a magnetismus". Výklad kombinuje induktivní postup (vedoucí k Maxwellovým rovnicím) s deduktivním (odvození řešení a důsledků Maxwellových rovnic)
|
|
Předpoklady
|
Doporučeno absolvování kurzů Matematika pro fyziky a Elektřina a magnetismus.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
nespecifikováno
Pro zápočet: Aktivní účast na seminářích a úspěšnost alespoň 50 % testů. Pro zkoušku: Znalost teorie a jejich jednoduchých aplikací v rozsahu přednášek, seminářů a uloženého samostudia.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Jackson, J. D. Classical Electrodynamics (3-rd Edition). John Willey, New York, 1998. ISBN 978-0471309321.
-
Kvasnica J. Teorie elektromagnetického pole. Academia Praha, 1985.
-
Novotný D., Fišer K. Sbírka příkladů z teorie elektromagn. pole II. Pedagog.fakulta v Ústí n.L., 1991.
-
Novotný D. Sbírka příkladů z teorie elektromagn. pole I. Pedagog.fakulta v Ústí n.L., 1988.
-
Novotný D. Teorie elektromagnetického pole. PřF UJEP, Ústí n.L, 2008.
-
Sedlák B., Štoll I. Elektřina a magnetismus. Academia Praha, 2002.
-
Schwinger J. a kol. Classical Electrodynamics. Advanced Book Program, 1998. ISBN 978-0-7382-0056-9.
|