Программа учебной дисциплины «Электродинамика» (Организационно-методический раздел. Содержание дисциплины. Учебно-методическое обеспечение курса), страница 10

       Для студентов, набравших высокий рейтинг по результатам внутри семестровых аттестаций, при условии получения ими всех зачетов может быть организована досрочная сдача экзамена. Для проведения досрочного экзамена создается дополнительная ведомость, в которую заносятся все выставленные студентам оценки, в том числе – неудовлетворительные. В день проведения основного экзамена все оценки из указанной ведомости (включая неудовлетворительные) переносятся в основную ведомость. Пересдача досрочного экзамена во время основной сессии не допускается. В исключительных случаях, в случае получения на досрочном экзамене положительной, но не удовлетворяющей студента оценки (не ниже 5 по десятибалльной шкале) декан имеет право в индивидуальном порядке аннулировать результат досрочной сдачи экзамена и допустить студента к сдаче основного экзамена в соответствии с расписанием.

3.6.  Темы семинаров и практических занятий, основное содержание

Курс семинаров и практических занятий посвящен методам решения граничных задач электродинамики и опирается на теоретический материал курса лекций «Электродинамика». Цель курса состоит в подготовке бакалавров к квалифицированному решению задач  в области электродинамики, что предполагает:

- закрепление знаний, полученных в некоторых разделах курса лекций «Электродинамика», умение оперировать основными понятиями и законами электромагнетизма;

- обучение умениям и навыкам, связанным с использованием аналитических методов решения классических электродинамических задач;

- обучение умениям, связанным с анализом решения, полученного как аналитически, так и в результате компьютерного моделирования.

Тема 1. Основные понятия электромагнетизма

Математические операции со скалярными и векторными полями. Уравнения электродинамики Максвелла. Получение уравнений электро- и магнитостатики. Квазистационарные процессы. Особенности моделирования магнитных задач в пакетах моделирующих программ Ansys или Femlab.

Тема 2. Метод разделения переменных (МРП)

Использование метода разделения переменных для решения граничных задач электродинамики. Граничные условия. Использование МРП в декартовой системе координат. Разложение в ряд Фурье. Три модификации МРП в граничных задачах электродинамики. Использование МРП в цилиндрической системе координат. Цилиндрические функции. Разложение в ряд Фурье-Бесселя. Использование МРП в сферической системе координат с азимутальной симметрией. Полиномы Лежандра. Разложение в ряд по полиномам Лежандра. Присоединенные функции Лежандра. Сферические гармоники. Описание источников в различных системах координат. Связь между граничными задачами электро- и магнитостатики.

Тема 3. Методы изображений и инверсии в круге

Метод изображений. Инверсия в круге и основные свойства осуществляемого ею преобразования. Применение инверсии для клиновидных областей. Понятие об инверсии в шаре.

Тема 4. Метод конформных отображений

Понятие конформных переменных. Конформное преобразование оператора Лапласа. Запись граничных задач в конформных переменных.  Примеры конформных отображений – дробно-линейная функция, степенная функция, преобразование Кристофера - Шварца. Понятие о сингулярных точках на границе. Условие Мейкснера. Использование метода конформных отображений для решения электродинамических задач.  Вторая теорема Грина. Понятие о регуляризации.

3.7. Распределение часов семинаров и практических занятий

 по темам и видам работ

Содержание раздела

К-во часов отводимых на тему

Семинары

Практич. занятия в компьютерном классе

СРС*

Всего

Тема 1. Основные понятия электромагнетизма

2

2

1

5

Тема 2. Метод разделения переменных

8

6

4

18

Тема 3. Методы изображений и инверсии в круге

2

-

1

3

Тема 4. Метод конформных отображений

6

4

2

12

Семинар по защитам курсовых работ по дисциплине «Электродинамика»

2

6

8

Итого

20

12

16

48

*СРС – самостоятельная работа студентов.