Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2022/2023

Pokročilý elektromagnetismus

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
XP17PEM ZK 3 2P+2D česky
Přednášející:
Lukáš Jelínek (gar.)
Cvičící:
Lukáš Jelínek (gar.)
Předmět zajišťuje:
katedra elektromagnetického pole
Anotace:

Předmět studenta seznámí s pokročilejšími partiemi klasické teorie elektromagnetického pole. Sem patří zejména: Elektrický a magnetický vektorový potenciál; Princip reciprocity, duality a ekvivalence; Greenova funkce; Multipólový rozvoj; Úloha o rozptylu a charakteristické módy; Homogenizace a Blochův teorém;.Syntéza a topologická optimalizace.

Znalosti z předmětu jsou základem pro vědeckou práci v řadě oblastí aplikovaného elektromagnetismu, jako je návrh antén a mikrovlnná technika.

Požadavky:

Předmět předpokládá předchozí znalost klasické teorie elektromagnetického pole v rozsahu předmětů A8B17EMTA a A8B17ELD.

Osnova přednášek:

1) První hodina zavede popis klasického makroskopického elektromagnetického pole, je zaveden pojem homogenizace a detailně je diskutována platnost makroskopického popisu periodických struktur. Je zaveden pojem umělého materiálu.

2) Druhá hodina definuje zdroje elektromagnetického pole a k nim příslušející elektromagnetické potenciály. Je zavedena elektromagnetická dualita.

3) Třetí hodina ukazuje zákony zachování energie, hybnosti a momentu hybnosti v elektromagnetickém systému a diskutuje tuto problematiku v přítomnosti časové disperze.

4) Čtvrtá a pátá hodina se věnuje principu reciprocity.

5) Šestá hodina zavádí objemový ekvivalent a integrální rovnice pro pole.

6) Sedmá hodina diskutuje povrchový ekvivalent a jeho použití.

7) Osmá hodina je věnována Babinetovu principu.

8) Devátá a desátá hodina je věnována pojmu Greenovy funkce. Je zaveden pojem dyadické Greenovy funkce a její reciprocity. Je ukázán rozklad Greenovy funkce ve volném prostoru do rovinných a sférických vln. Je diskutována Greenova funkce v přítomnosti materiálového rozhraní.

9) Jedenáctá hodina se věnuje rozptylu elektromagnetické vlny na elektricky malých objektech. Jsou zavedeny rozptylové průřezy.

10) Dvanáctá hodina diskutuje obecný popis elektromagnetického rozptylu pomocí rozptylové dyády a přenosové matice. Diskutuje se výkonový bilance rozptylu.

11) Třináctá hodina se věnuje charakteristickým módům.

12) Čtrnáctá hodina zavede pojem elektromagnetické syntézy a topologické optimalizace. Je diskutována složitost syntézy. Hodina se věnuje též zavedení fundamentálních limitů v elektromagnetismu, především limitů v rámci anténní teorie.

Osnova cvičení:

Nemá cvičení

Cíle studia:

Prohloubit teoretické znalosti z elektromagnetismu nad rámec magisterských osnov.

Studijní materiály:

1) Robinson, F. N. H.: Macroscopic electromagnetism, Pergamon Press, New York 1973.

2) Harrington, R. F.: Time-Harmonic Electromagnetic Fields, John Wiley and Sons, Inc., New York, 2001.

3) Jackson, J. D.: Classical Electrodynamics, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1998.

4) Balanis, C. A.: Advanced Engineering Electromagnetics, 2nd ed., John Wiley and Sons, New York, 2012.

5) Zangwill, A.: Modern Electrodynamics, Cambridge University Press, New York, 2012.

6) Van Bladel, J., Electromagnetic Fields, John Wiley & Sons, 2nd ed., 2007.

7) Bohren, C. F., Huffman, D. R.: Absorption and Scattering of Light by Small Particles, John Wiley and Sons, New York, 1998.

8) Kristensson, G.: Scattering of Electromagnetic Waves by Obstacles, Scitech Publishing, 2016.

Poznámka:
Další informace:
https://cw.fel.cvut.cz/b212/courses/xp17pem/start
Rozvrh na zimní semestr 2022/2023:
Rozvrh není připraven
Rozvrh na letní semestr 2022/2023:
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
Út
St
místnost T2:B2-621
Jelínek L.
11:00–12:30
(přednášková par. 1)
Dejvice
Katedra 317, blok B2
Čt

Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 9. 12. 2022
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese https://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet5937606.html