Программа курса «Электродинамика»




Скачать 69.56 Kb.
НазваниеПрограмма курса «Электродинамика»
Дата конвертации23.03.2013
Размер69.56 Kb.
ТипПрограмма курса
Программа курса «Электродинамика».


I. Организационно-методический раздел.

1.1. «Электродинамика». Курс реализуется в рамках обучения студентов факультета информационных технологий. Курс относится к циклу общих математических и естественно-научных дисциплин, федеральный компонент.

    1. Цели и задачи курса.

Дисциплина «Электродинамика» предназначена для обучения студентов факультета информационных технологий основным положениям классической электродинамики.

Основной целью освоения дисциплины является ознакомление с теоретическими основами электродинамики (важнейшие эксперименты и уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме) и выработка умения решать стандартные задачи, связанные с электромагнитными явлениями.

Для достижения поставленной цели выделяются задачи курса

      1. Усвоение теоретических основ электродинамики.

      2. Получение практических навыков по постановке физических задач и методам их решения (овладение методами векторного анализа, выработка умения использовать интегральные и дифференциальные уравнения для определения электромагнитных полей, зарядов и токов).

    1. Требования к уровню освоения содержания курса (дисциплины).

По окончании изучения указанной дисциплины студент должен

  • иметь представление о значении электродинамических процессов в явлениях природы и технике, в пределах применимости классической теории

  • знать основные экспериментальные факты, уравнения Максвелла, их важнейшие следствия уметь использовать полученные базовые знания для понимания и теоретического рассмотрения простейших электродинамических процессов и явлений.

1.4. Формы контроля

Итоговый контроль. Для контроля усвоения дисциплины учебным планом предусмотрены зачеты (по решению задач для самостоятельной работы) и экзамен.

Текущий контроль. Контроль знаний при решении задач на семинарских занятиях по теоретическому курсу, проведение контрольных работ, прием заданий для самостоятельной работы трижды за семестр: по электростатике, магнитостатике, квазистационарным процессам. Выполнение указанных видов работ является обязательным для всех студентов. Результаты текущего контроля служат основанием для выставления оценок в ведомость контрольной недели на факультете и получении зачетов.

2. Содержание дисциплины.

2.1. Новизна курса (научная, содержательная; сравнительный анализ с подобными курсами в России и за рубежом) его актуальность - для дисциплин специальной подготовки.

Четкая формулировка исходных (постулируемых на основе экспериментальных результатов) уравнений (интегральных и дифференциальных) и граничных условий для основных разделов электродинамики: электростатики, магнитостатики, квазистационарных процессов. Широкое использование методов векторного анализа и простейших фактов из математической физики (методы решения дифференциальных уравнений обыкновенных и в частных производных). Выработка ясного понимания различия между физической проблемой (постановка задачи, выбор уравнений, граничных условий, используемых приближений) и проблемой математического решения поставленной задачи.

    1. Тематический план курса (распределение часов).





Наименование разделов и тем

К о л и ч е с т в о ч а с о в


Лекции


Семинары

Лаборатор-

ные работы

Самостоятель-ная работа

Всего

часов

Электростатика

8

8




8

24

Электрический ток

4

4




4

12

Магнитостатика

8

8




8

24

Квазистационарные явления

6

6




6

18

Уравнения Максвелла (УМ)

4

4




4

12

Электромагнитные волны

6

6




6

18

Итого по курсу:

36

36




36

108




    1. Содержание отдельных разделов и тем.

ЭЛЕКТРОСТАТИКА
1. Электрический заряд. Закон Кулона. Электрическое поле. Принцип суперпозиции. Силовые линии электрического поля. Интегральная форма уравнений электростатики. Теорема Гаусса и теорема циркуляции. Дифференциальные уравнения электрического поля в вакууме.

2. Потенциал. Основное уравнение электростатики - уравнение Пуассона и его общее решение в безграничном пространстве. Электрическое поле на больших расстояниях от системы зарядов. Диполь.

3. Проводники в электростатическом поле, граничные условия. Электроемкость. Конденсатор. Энергия конденсатора. Энергия электрического поля.

4. Электрическое поле в среде. Диэлектрики. Поляризация, электростатическая индукция, диэлектрическая проницаемость, граничные условия. Энергия поля в среде.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК И МАГНИТОСТАТИКА

5. Электрический ток. Закон сохранения заряда. Уравнение непрерывности. Ток в проводниках. Дифференциальный закон Ома. Проводимость. Граничные условия. Линейные проводники. Сопротивление. Закон Ома и правила Кирхгофа.

6. Постоянное магнитное поле. Закон Био-Савара. Принцип суперпозиции. Силовые линии магнитного поля. Интегральная форма уравнений магнитостатики. Поток и циркуляция магнитного поля. Дифференциальные уравнения магнитостатики в вакууме.

7. Вектор-потенциал. Основное уравнения магнитостатики и его общее решение в безграничном пространстве. Магнитное поле на больших расстояниях от системы токов. Магнитный дипольный момент.

8. Магнитное поле в среде. Намагничивание, магнитная индукция, магнитная проницаемость. Типы магнетиков. Ферромагнетизм, гистерезис. Сверхпроводники. Граничные условия. КВАЗИСТАЦИОНАРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

9. Закон электромагнитной индукции. Самоиндукция и взаимоиндукция. Индуктивность. Силы в магнитном поле. Энергия магнитного поля.

10. Цепи переменного тока, комплексное сопротивление. Колебательный контур. Токи Фуко и скин-эффект. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА

11. Ток смещения. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Граничные условия. Поток энергии поля, вектор Пойнтинга. Импульс электромагнитного поля.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ

12. Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Плоская монохроматическая волна. Поляризация. Отражение и преломление электромагнитной волны. Давление света.

    1. Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы (в объеме часов, предусмотренных образовательным стандартов и рабочим учебным планом данной дисциплины).


Задание № 1. Электростатика.

1. (1.9); 2. (1.10); 3. (1.34); 4. (2.29); 5. (2.8б).

Задание № 2. Электрический ток и магнитостатика.

1. (3.10); 2. (3.27); 3. (4.9); 4. (4.11); 5. (5.12).

Задание № 3. Квазистационарные электромагнитные процессы

1. (6.4); 2. (6.30); 3. (6.37); 4. (6.55б);

5. Бесконечный полый цилиндр радиуса , стенка которого сделана из проводящей фольги (так, что

поверхностный ток , где -- поверхностная проводимость), находится в однородном магнитном

поле , параллельном оси цилиндра. Найти магнитное поле в полости цилиндра.


Номера задач в заданиях соответствуют задачнику

1. Меледин Г.В., Эйдельман Ю.И., Росляков Г.В., Задачи по электродинамике частиц и полей. Ч.1, Новосибирск. 1986.

  1. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

    1. Учебно-методическая литература, изданная преподавателями кафедры для данной дисциплины

1.Мешков И.Н., Чириков Б.В. Электромагнитное поле. Новосибирск: Наука,1987, ч.1.

2. Меледин Г.В., Черкасский В.С. Электродинамика в задачах. Новосибирск: НГУ, 2003.

3. Жданова Т.А., Меледин Г.В. Задачи по электродинамике с решениями, ч. I. Новосибирск: НГУ, 1990.

    1. Образцы вопросов для подготовки к экзамену (дифференцированному зачету, зачету).

Вопрос (один) в билете соответствует одному пункту программы.

    1. Список основной и дополнительной литературы

Основная

1.Мешков И.Н., Чириков Б.В. Электромагнитное поле. Новосибирск: Наука, 1987, ч.1.

2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.3; Электричество. М: Наука. 1983.

3. Меледин Г.В., Эйдельман Ю.И., Росляков Г.В., Задачи по электродинамике частиц и полей. Ч.1, Новосибирск. 1986.

Дополнительная

4. Меледин Г.В., Черкасский В.С. Электродинамика в задачах. Новосибирск: НГУ, 2003.

5. Жданова Т.А., Меледин Г.В. Задачи по электродинамике с решениями, ч. I, II. Новосибирск: НГУ, 1990.


Программу подготовил:

профессор Луговцов Б.А.

Программа утверждена на заседании Ученого совета факультета информационных технологий Новосибирского государственного университета 18 декабря 2003 г., протокол заседания №16.


Декан ФИТ НГУ,

д.ф.-м.н. М.М.Лаврентьев

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Программа курса «Электродинамика» iconПрограмма элективного курса «Биофизика» в 9 классе
Программа курса предназначена для учащихся 9 класса, выбирающих дальнейший профиль обучения, и рассчитана на 17 часов. Она состоит...

Программа курса «Электродинамика» iconРабочая программа учебной дисциплины «Электродинамика и электродинамика сплошных сред» Специальность
Курс «Электродинамика и электродинамика сплошных сред» является одним из основных разделов теоретической физики и предназначен для...

Программа курса «Электродинамика» iconРабочая программа учебной дисциплины «Электродинамика и электродинамика сплошных сред» Специальность
Курс «Электродинамика и электродинамика сплошных сред» является одним из основных разделов теоретической физики и предназначен для...

Программа курса «Электродинамика» iconРабочая программа дисциплины «электродинамика»
Программа предназначена для студентов III курса физического факультета

Программа курса «Электродинамика» iconМетодика изучения электродинамики в школьном курсе физики раздел «электродинамика» в школьном курсе физики
«Электродинамика»— один из наиболее сложных разделов школьного курса, где изучают электрические, магнитные явления, электромагнитные...

Программа курса «Электродинамика» iconМетодические указания к лабораторным работам по учебным дисциплинам «электродинамика и распространение радиоволн»
«Электродинамика и распространение радиоволн», «Техническая электродинамика» (для студентов направлений подготовки 050901 «Радиотехника»,...

Программа курса «Электродинамика» iconПрограмма предназначена для подготовки специалистов по всем физическим специальностям, а также бакалавров и магистров физики. Курс "квантовая теория", читаемый в 6 и 7 семестрах после разделов "теоретическая механика" и "электродинамика" курса теоретической физики,
Математической и методической базой курса являются все разделы курса математики и теоретической физики, изученные студентами к началу...

Программа курса «Электродинамика» iconЧто такое электродинамика?
Электродинамика это наука о свойствах и закономерностях поведения особого вида материи электромагнитного поля, с помощью которого...

Программа курса «Электродинамика» icon«Электродинамика и антенно-фидерные устройства»
«Электродинамика и антенно-фидерные устройства» для студентов, обучающихся по специальности 210800 «Автономные информационные и управляющие...

Программа курса «Электродинамика» iconЛитература. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Электродинамика сплошных сред
Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Электродинамика сплошных сред, М.: Наука, 1982, §68 «Равновесные конфигурации»


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница