Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2019/2020

Elektrodynamika

Předmět není vypsán Nerozvrhuje se
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
B2B17ELD Z,ZK 4 2P+2C česky
Přednášející:
Cvičící:
Předmět zajišťuje:
katedra elektromagnetického pole
Anotace:

Předmět svým absolventům zprostředkuje jednotný pohled na základní děje v časově proměnných elektromagnetických polích a úvod do jejich řešení.

Požadavky:

Základní znalost vektorového počtu a součinů. Integrace a derivování jednoduchých funkcí jedné a více proměnných. Práce s komplexními čisly.

Osnova přednášek:

1. Potenciály popisující elektromagnetické pole a jejich kalibrace. Základní rovnice pro potenciály.

2. Podmínky na rozhraní prostředí. Vlnová rovnice včetně zdrojů. Rychlost(i) šíření vlny, útlum, polarizace, impedance, disperse.

3. Polarizace a magnetizace materiálů vysokofrekvenčním polem.

4. Přenos energie vlnou. Vlna rovinná, kulová a válcová. Gaussův svazek. Fermatův princip.

5. Vlna na rozhraní dvou prostředí, Snellův zákon a Fresnelovy vzorce pro prostředí s obecnou konduktivitou.

6. Totální odraz, evanescentní vlna. Polarizace vlny odrazem, Brewsterův úhel.

7. Průchod vlny vrstveným prostředím. Čtvrtvlnný transformátor.

8. Vedení s vlnou TEM. Telegrafní rovnice. Charakteristická a vlnová impedance. Přenos výkonu. Maximální přenášený výkon, minimální útlum.

9. Vedené a evanescentní vlny. Mody, impedance, fázová a skupinová rychlost šírení, přenos výkonu.

10. Šíření vlny dielektrickými vlnovody. Rezonátory.

11. Retardované potenciály, Greenova fce. Zdroje vln - elementární zářiče.

12. Blízké, přechodné a vzdálené pole zářičů.

13. Vlna v anizotropním prostředí a na rozhraní s takovým prostředím. Řádná a mimořádná vlna, dvojlom.

14. Úvod do numerického řešení nestacionárních polí.

Osnova cvičení:

1. Skalární a vektorové potenciály. Hertzův vektor.

2. Podmínky na rozhraní prostředí. Vlnová rovnice včetně zdrojů. Rychlost(i) šíření vlny, útlum, polarizace, impedance, disperse.

3. Polarizace a magnetizace materiálů vysokofrekvenčním polem.

4. Přenos energie vlnou. Vlna rovinná, kulová a válcová.

5. Jednoduché výpočty polí na rozhraní dvou prostředí.

6. Pokročilejší výpočty polí na rozhraní, totální reflexe, Brewsterův úhel.

7. Návrh čtvrtvlnného transformátoru, Vlna ve vrstveném prostředí, povlak čočky.

8. Návrh koaxiálního vedení, a konektoru optimalizace pro útlum a výkon.

9. Vedené a evanescentní vlny, nejprve pro obecný průžez vlnovodu, pak pro vlnovod s obdélníkovým a kruhovým mprůřezem kovového pláště,

10. Výpočet vlastností vlny v dielektrickém vlnovodu.

11. Pole jednoduchých zářičů.

12. Blízké a vzdálené pole v okolí zdrojů elmg. vln, zvláště elementárního a čtvrtvlnného dipolu.

13. Výpočet šíření vlny anizotropním prostředím pro různé směry.

14. Řešení jednoduchých polí FDTD.

Cíle studia:

Porozumět elektrodynamice.

Studijní materiály:

Hayt, Jr., W. H., Buck, J. A.: Engineering Electromagnetics, 8th ed., McGraw-Hill, New York, 2012

Stratton, J. A.: Electromagnetic Theory. John Wiley and sons. IEEE Press, Piscataway 2007

Mayer, D.: Aplikovaný elektromagnetismus. Kopp, České Budějovice 2012

Poznámka:
Další informace:
http://moodle.fel.cvut.cz
Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 21. 9. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet4661806.html