 |
Теорема Умова-Пойнтинга для комплексных амплитуд векторов электромагнитного поля. Скорость переноса энергии электромагнитного поля.
|
|
|
|
Изучаемые темы по дисциплине «Теория поля и электродинамика»
Тема 1.
Файл тема_1.pdf
Контрольные вопросы к Теме 1:
1. Перечислите основные системы координат.
2. Перечислите и запишите дифференциальные операции первого порядка для векторных и скалярных полей.
3. Перечислите и запишите дифференциальные операции первого порядка для скалярных полей.
4. Перечислите и запишите дифференциальные операции второго порядка для скалярных полей.
5. Перечислите и запишите дифференциальные операции второго порядка для векторных полей.
6. Запишите выражение для градиента скалярного поля в декартовой системе координат.
7. Запишите выражение для дивергенции векторного поля в декартовой системе координат.
8. Запишите выражение для ротора векторного поля в декартовой системе координат.
Тема 2. Основные принципы и теоремы электродинамики
● Изучаемыевопросы:
Раздел 2.1.
Электромагнитное поле и его источники. Вектора электромагнитного поля. Материальные среды и их макроскопические параметры.
Основные законы электродинамики. Полная система уравнений Максвелла (дифференциальная, интегральная и комплексная формы).
Статические, стационарные и квазистационарные поля.
Комплексная диэлектрическая проницаемость. Классификация сред.
Раздел 2.2.
Теорема Умова-Пойнтинга. Вектор Пойнтинга. Теорема Умова-Пойнтинга для комплексных амплитуд векторов электромагнитного поля. Скорость переноса энергии электромагнитного поля.
Раздел 2.3.
Граничные условия для векторов электромагнитного поля. Поведение векторов электромагнитного поля на границе раздела двух сред. Граничные условия на поверхности идеального проводника.
|
|
|
Раздел 2.4.
Внутренняя и внешняя задачи электродинамики. Теорема единственности. Принцип взаимности. Принцип перестановочной двойственности.
● Рекомендуемая литература:
Гольдштейн Л.Д., Зернов Н.В. Электромагнитные волны и поля. – М.: Сов. Радио, 1971.
Вендик О.Г., Самойлова Т.Б. Электродинамика.Конспект лекций. СПб.:Изд-во СПбГЭТУ»ЛЭТИ»,2006.
Раздел 2.1.
Электромагнитное поле и его источники. Вектора электромагнитного поля. Материальные среды и их макроскопические параметры. Основные законы электродинамики. Полная система уравнений Максвелла (дифференциальная, интегральная и комплексная формы). Комплексная диэлектрическая проницаемость. Классификация сред. Статические, стационарные и квазистационарные поля.
Контрольные вопросы:
1. Что является источником (или источниками) электромагнитного поля?
2. Какие векторные физические поля используются для описания
электромагнитного поля?
3. Можно ли для описания электромагнитного поля использовать скалярные
функции?
4. Абсолютная диэлектрическая проницаемость среды.
5. Абсолютная магнитная проницаемость среды.
6. Физический смысл относительной диэлектрической проницаемости среды.
7. Физический смысл относительной магнитной проницаемости среды.
8. Перечислить и охарактеризовать материальные среды.
9. Полярные и неполярные диэлектрики
10. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики
11. Записать закон Ома в дифференциальной форме.
12. Записать и объяснить физический смысл закона Ампера.
13. Записать и объяснить физический смысл закона Фарадея.
14. Записать и объяснить физический смысл закона Гаусса.
15. Понятие полного тока.
16. Поясните термин «Сторонний ток».
17. Закон полного тока.
18. Запишите комплексную амплитуду гармонического сигнала.
|
|
|
19. Запишите систему уравнений Максвелла в интегральной форме.
20. Как перейти от интегральной формы записи уравнений Максвелла к
дифференциальной форме записи.
21. Записать систему уравнений Максвелла в комплексной форме (и объяснить замену операции дифференцирования 
d/ dt на умножение jωt).
22. Каким образом проводится классификация сред.
23. Может ли одна и та же среда быть диэлектриком, проводником или
средой с потерями?
Таблица 2.1.
Рекомендуемые страницы литературы
| Изучаемые темы | Страницы рекомендуемой литературы |
| Вектора электромагнитного поля. | (1,стр.12-15) (3, стр.9-11) |
| Материальные среды. Макроскопические параметры материальных сред. Материальные уравнения. | лекция |
| Скалярные и тензорные параметры сред. | (1.стр.253-255) |
| Уравнения Максвелла (интегральная, дифференциальная, комплексная формы записи) | (1, стр.170-177, 187-188) (2, стр.11-18) |
| Классификация сред | (1,стр.211-214) |
| Статические, стационарные и квазистационарные поля. | (1,стр.176) |
Раздел 2.2.
Теорема Умова-Пойнтинга. Вектор Пойнтинга.
Теорема Умова-Пойнтинга для комплексных амплитуд векторов электромагнитного поля. Скорость переноса энергии электромагнитного поля.
Контрольные вопросы.
1. В чем заключается физический смысл вектора Пойнтинга
2. Может ли вектор Пойнтинга быть отрицательным?
3. Почему для определения энергии электромагнитного поля, составляющие которого изменяются по гармоническому закону, используют средние значения этих составляющих за период?
4. Чему равняется скорость переноса энергии электромагнитного поля в материальной среде?
5. Как определить направление вектора Пойнтинга?
Таблица 2.2.
Рекомендуемые страницы литературы
| Изучаемые темы | Страницы рекомендуемой литературы |
| Плотность электромагнитной энергии и энергия, сосредоточенная в объеме. Уравнение баланса для мгновенных значений мощности в дифференциальной и интегральной форме (теорема Умова - Пойнтинга). Мощность излучения. Вектор Пойнтинга. | (1.стр.179-192) (2, стр.29-38) |
| Теорема Умова - Пойнтинга для комплексных амплитуд. Комплексный вектор Пойнтинга. Скорость переноса энергии электромагнитных полей. | (1 стр.179-192) |
Раздел 2.3.
|
|
|
|
|
|
