Teorie elektromagnetického pole

Přednášející:

Vítězslav Pankrác, Zbyněk Škvor (gar.)

Cvičící:

Vítězslav Pankrác, Zbyněk Škvor (gar.), Michal Bláha, Petr Dvořák, Pavel Hamouz, Pavel Hazdra, Václav Kotlan, Jan Kraček, Jiří Libich, Jan Macháč, Pavel Protiva, Lukáš Víšek, Barbora Vrbová

Předmět zajišťuje:

katedra elektromagnetického pole

Anotace:

Předmět naučí studenty základy teorie elektromagnetického pole, která je východiskem mnoha dalších předmětů a nezbytnou součástí znalostí elektroinženýra. Rozvíjí základní znalosti získané ve fyzice tak, aby bakalář uměl jevy nejen vysvětlit, ale i kvantifikovat (vypočítat). Seznámí s vlastnostmi a metodami řešení statických, stacionárních a časově proměnných polí, návrhem kapacitorů, induktorů, magnetických obvodů, se šířením elektromagnetických vln ve volném prostoru i na vedeních.

Požadavky:

viz http://elmag.org/doku.php/k317:tep

Osnova přednášek:

1. Základní postuláty elmag. pole a jeho zdroje, elektrostatické pole

2. Metody řešení elektrostatických polí

3. Makroskopický model dielektrické látky v elektrickém poli, polarizace, elektrická indukce

4. Kapacita, energie a síly v elektrickém poli

5. Stacionární proudové pole, Jouleův zákon, Ohmův zákon

6. Stacionární magnetické pole, Biotův-Savartův zákon, Ampérův zákon

7. Makroskopický model látky v magnetickém poli, magnetizace, magnetická indukce

8. Energie, indukčnosti a síly v magnetickém poli

9. Kvazistacionární magnetické pole, magnetické obvody, Faradayův indukční zákon

10. Nestacionární elmag. pole, úplná soustava Maxwellových rovnic, bilance energie

11. Elektromagnetické vlnění, rovinná harmonická vlna, vyzařování

12. Rovinná harmonická vlna v různých typech prostředí, polarizace vln, vyzařování

13. Elektrický a magnetický povrchový jev

14. Vedení elektromagnetické vlny, vlna TEM na vedení

Osnova cvičení:

1. Matematický úvod, operace s vektory, diferenciální operátory, integrální věty

2. Elektrostatické pole, výpočet intenzit a potenciálů

3. Výpočet kapacit základních soustav elektrod - projekt

4. Energie a síly v elektrickém poli, stacionární proudové pole

5. Stacionární magnetické pole uvnitř a vně proudovodičů

6. Výpočet vlastních a vzájemných indukčností, koaxiální kabel, dvouvodičové vedení - projekt, test

7. Aplikace numerických metod v elektromagnetickém poli - počítačová učebna

8. Laboratorní cvičení

9. Laboratorní cvičení

10. Energie a síly v magnetickém poli, magnetické obvody

11. Faradayův indukční zákon, rovinná harmonická elektromagnetická vlna

12. Elektromagnetická vlna ve vodivém prostředí a volném prostoru, vyzařování - projekt, test

13. Vedení vlny - vlna TEM na dvouvodičovém a koaxiálním vedení

14. Elektrický a magnetický povrchový jev

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Novotný, K.: Teorie elmag. pole I. Skriptum, ČVUT Praha, 1998

[2] Collin, R.E.: Field Theory of Guided Waves. 2nd Edit., IEEE Press, New York 1991

[3] Coufalová, B., Havlíček, V., Mikulec, M., Novotný, K.: Teorie elmag.pole I. Příklady, Skriptum ČVUT Praha, 1999

[4] Sadiku, M.N.O.: Elements of Electromagnetics. Saunders College Publishing. London, 1994

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+6

Typ cvičení: s, l, c, p

Předmět je nabízen také v anglické verzi.

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost T2:C3-135 Pankrác V. 12:45–14:15 (přednášková par. 1) Dejvice Posluchárna
Út
St	místnost T2:A3-415 Pankrác V. 09:15–10:45 (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice Cvicebna
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost T2:B2-621 Pankrác V. 09:15–10:45 (přednášková par. 1) Dejvice Katedra 317, blok B2místnost T2:B2-621 Pankrác V. 11:00–12:30 (přednášková par. 1 paralelka 104) Dejvice Katedra 317, blok B2
Út
St
Čt
Pá

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektronika a sdělovací technika - strukturované studium (povinný předmět)
• Silnoproudá elektrotechnika- strukturované studium (povinný předmět)
• Softwarové inženýrství (volitelný předmět odborný)
• Web a multimedia (volitelný předmět odborný)
• Manažerská informatika (volitelný předmět odborný)
• Inteligentní systémy (volitelný předmět odborný)