Témata přednášek: 1. Statické elektrické pole ve vakuu, skalární pole, vektorové pole, siločára, Coulombův zákon, permitivita vakua, lineární, plošná a objemová hustota náboje, integrální a diferenciální veličiny. Intenzita elektrického pole. 2. Gaussova věta elektrostatiky, potenciál elektrického pole, souvislost potenciálu s intenzitou, 2. Maxwellova rovnice pro statické pole a její diferenciální tvar, Poissonova a Laplaceova rovnice. 3. Pole vodiče ve vakuu, elektrostatická indukce, kapacita, kondenzátor, elektrostatická energie. 4. Statické pole v dielektriku, dipól, dipólový moment, polární a nepolární dielektrika, vektor elektrické indukce, Gaussova věta elektrostatiky pro dielektrikum, vztah mezi vektorem polarizace a intenzitou pole, susceptibilita, permitivita, hystereze v dielektriku, remanentní polarizace, feroelektrické látky, piezoelektrický jev. 5. Stacionární elektrické pole, elektrický proud, hustota proudu, rovnice kontinuity v integrálním a diferenciálním tvaru, proudy volné, vázané a posuvné, Ohmův zákon v integrálním a diferenciálním tvaru, vodivost, měrný odpor, práce a výkon, Jouleův-Lenzův zákon, Jouleovo teplo. 6. Vedení elektrického proudu v látkách, vedení ve vodiči - dělení látek podle vodivosti, elektronová a iontová vodivost. rychlost chaotického a unášivého pohybu, střední volná dráha, vlastnosti kovů z hlediska vodivosti. Vedení proudu v polovodiči, vlastní vodivost, elektronová a děrová vodivost, nevlastní vodivost. 7. Vedení elektrického proudu v kapalinách, elektrolyt elektrolýza, disociace, Faradayovy zákony elektrolýzy, vedení proudu v plynech, podmínky vzniku výboje, ionizace, emise, doutnavý a obloukový výboj. Supravodivost 1. a 2. typu. 8. Magnetické pole ve vakuu, magnetická indukce, Lorentzova síla, magnetický indukční tok, vlastnosti magnetického pole, Ampérův zákon v integrálním a diferenciálním tvaru, siločáry, vektorový potenciál, Biotův-Savartův zákon. 9. Magnetické pole v látce, proudová smyčka a její magnetický dipólový moment, gyromagnetický poměr, magnetikum, magnetizace, vektor intenzity magnetického pole, model ideálně tvrdého a ideálně měkkého magnetika, susceptibilita, permeabilita prostředí, diamagnetické, paramagnetické a feromagnetické látky, hystereze. 10. Nestacionární elektromagnetické pole, elektromagnetická indukce, Faradayův zákon elektromagnetické indukce, Lenzovo pravidlo, vzájemná a vlastní indukce, činitel vazby, indukčnost cívky. 11. Elektromagnetické kmity a vlny, oscilační obvod, energetická bilance, tlumené a netlumené kmity, rezonanční křivka, vazba obvodů, Otevřený obvod, Hertzův dipól a jeho záření. 12. Teorie elektromagnetického pole, Maxwellovy rovnice, Maxwellův posuvný proud, zobecněný Ampérův zákon, úplná soustava Maxwellových rovnic pro nestacionární, kvazistacionární, stacionární a statické pole. 13. Vlnová rovnice, tvar jejího řešení, vztah vektoru elektrické, magnetické intenzity a vlnového vektoru. 14. Energie a hybnost elektromagnetického pole, Poyntingův vektor. Praktická cvičení: Teoretická cvičení navazují bezprostředně na přednášky a procvičují látku řešením úloh převážně z oblasti technických aplikací fyziky. Obtížnější úlohy jsou řešeny týmově, méně obtížné individuálně. Během semestru absolvují posluchači dva testy.
|
-
Benešová, Z., Mayer, D. Základní příklady z teorie elektromagnetického pole.
-
Edminister, J. A. Electromagnetics, Crash course. McGraw-Hill, USA, 2003.
-
HALLIDAY, D., RESNICK, R., WALKER, J. Fyzika, část 2 - 5. Brno: VUTIUM, 2000.
-
Haňka, L. Teorie elektromagnetického pole. SNTL, Praha, 1975.
-
Inan, Urman S.; Inan, Aziz S. Engineering electromagnetics. Menlo Park : Addison-Wesley, 1999. ISBN 0805344233.
-
Mayer, D. Teorie elektromagnetického pole (2 díly). ZČU, Plzeň, 2004.
|