Электродинамика

Раздел 1. Теория электромагнитных волн

• Векторы электромагнитного поля. Параметры и классификация среды
• Основные законы электромагнитного поля.
• Уравнения Максвелла со сторонними токами и зарядами.
• Плоские электромагнитные волны в неограниченных средах.
• Отражение и преломление плоских волн на границе раздела двух сред.

Раздел 2. Направляемые волны и направляющие системы

• Общие свойства направляемых волн
• Металлические волноводы
• Линии передачи с волнами типа Т и квази-Т
• Линии поверхностных волн
• Оптоволоконные линии

Раздел 3. Возбуждение направляемых волн и объемные резонаторы

• Возбуждение электромагнитных волн в линиях передачи
• Объемные резонаторы

Раздел 4. Излучение электромагнитных волн и элементарные излучатели

• Неоднородные волновые уравнения Гельмгольца и их решение.
• Элементарные электрический и магнитный излучатели, элемент Гюйгенса и их применение

Результаты обучения

В результате освоения дисциплины обучающийся будет способен:

• применять теорию электромагнитного поля при решении прикладных задач в области электромагнитных волн;
• проводить расчет и анализ характеристик электромагнитных волн в различных средах с учетом условий их распространения и возбуждения, а также влияния параметров среды;
• применять методы математического анализа и моделирования волновых процессов для решения задач в области прикладной электродинамики

Формируемые компетенции

• способность к самоорганизации и самообразованию (ОК-7);
• способность выявлять естественно-научную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ОПК-2);

О курсе

В курсе изучаются физические явления, лежащие в основе эффекта излучения электромагнитных волн, источники электромагнитного излучения, их применение для расчета поля излучения всех типов антенн, выводятся и анализируются практически значимые расчетные формулы.

Курс Электродинамика посвящен изучению теории электромагнитных волн, процессов распространения электромагнитных волн в различных средах, направляющих системах и объемных резонаторах, изучению волновых явлений – возбуждению и излучению волн, отражению и преломлению на границе раздела сред, поглощению и рассеянию волн.

Курс содержит систематизированное изложение основных понятий теории электромагнитных волн, направляемых волн и направляющих систем, излучения электромагнитных волн, описание моделей и методов расчета напряженности поля электромагнитных волн различных диапазонов.

Формат

Еженедельные занятия будут включать просмотр тематических видео-лекций с субтитрами, анимационных видеофрагментов, изучение текстовых материалов с задачами, иллюстрирующими теоретические положения, самостоятельное решение задач, выполнение многовариантных тестовых заданий с анализом ответов и с рекомендациями обучающимся, выполнение виртуальных компьютерных лабораторных работ. Предусмотрено промежуточное контрольное тестирование по каждому разделу курса и итоговое контрольное тестирование по всему содержанию курса.

Информационные ресурсы

1. Соловьянова И.П., Наймушин М.П. Теория волновых процессов. Электромагнитные волны. Учебное пособие. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. - 132с.
2. Нефедов Е.И. Техническая электродинамика / Е.И. Нефедов. – М.: Академия, 2008. – 416 с.

Требования

Для успешного освоения курса «Электродинамика» необходимы знания курсов алгебры, геометрии, математического анализа, векторной алгебры и общего курса физики.

Сертификат

Сертификат участника обычно выдается при достижении 60% от общего рейтинга при условии сдачи работ до жесткого дедлайна. Сертификат с отличием, как правило, выдается при достижении 90% от общего рейтинга при условии сдачи работ до мягкого дедлайна.

Длительность курса: 16 недель
Понадобится для освоения: 9 часов в неделю
Для зачета в своем вузе: 4 зачётных единицы