Программа учебной дисциплины «Электродинамика» (Организационно-методический раздел. Содержание дисциплины. Учебно-методическое обеспечение курса), страница 3

       В данном разделе обсуждается тот факт, что в материальных средах отсутствует замкнутость системы уравнений Максвелла. Объясняется необходимость дополнительных соотношений – материальных связей. Говорится о процессах большой амплитуды (нелинейная электродинамика) и о процессах малой амплитуды (линейная электродинамика). Приводится самый общий вид материальных соотношений линейной электродинамики. Обсуждаются предельные ситуации отсутствия дисперсии. Получаются материальные соотношения для Фурье - образов полей. Для доказательства теорем единственности получаются энергетические соотношения.

4. Граничные условия

Уравнения Максвелла в интегральной форме. Граничные условия.

В этом разделе приводится первичная – интегральная форма записи уравнений Максвелла. Объясняется необходимость такой формы для получения граничных условий.

5. Электростатика проводников. Основные закономерности электростатических полей

Свойства электростатического поля Электростатическое поле проводников, расположенных, в диэлектрике. Электростатическая индукция. Электрическая емкость проводника. Электростатическая энергия проводников. Теорема Ирншоу. Электрический диполь и квадруполь. Методы решения электростатических задач (методы: изображений, инверсии, разделения переменных, конформного отображения).Сведение объемных сил в электростатике к поверхностным натяжениям. Тензор натяжения.

На основе уравнений Максвелла исследуется предельная – статическая ситуация. Делается сопоставление с результатами аналогичных исследований на 2-м курсе в разделе «Основы электромагнетизма». Обсуждаются различные способы введения понятия диполь и квадруполь. На основе конкретных примеров изучаются методы: изображений, инверсии, разделения переменных, конформного отображения. Объясняется процедура сведения объемных сил к поверхностным натяжениям.

       6. Электростатика диэлектриков

Теорема единственности для решения граничных задач электростатики диэлектриков. Потенциал точечного заряда в присутствии диэлектрического полупространства. Диэлектрический шар в однородном электрическом поле. Потенциал распределенных зарядов. Полярные и неполярные молекулы в диэлектрике. Поляризация плотных неполярных диэлектриков. Формулы Клаузиуса – Моссотти и Лоренца. Поляризация полярных диэлектриков.

       В данном разделе обсуждаются основные положения электростатики диэлектриков – теорема единственности граничных задач, поляризация плотных неполярных и полярных диэлектриков. Изучаются нелинейные свойства поляризуемости диэлектриков.

       7. Постоянный электрический ток

Плотность электрического тока. Закон Ома. Линейная электрическая цепь. Джоулева теплота.

       На основе электродинамики напоминаются закономерности линейных цепей. Обсуждаются свойства джоулевой теплоты.

       8. Магнитостатика

Векторный потенциал в магнитостатике. Потенциал магнитного диполя.Потенциал магнитного диполя. Закон Био – Савара – Лапласа.Энергия магнитного поля системы линейных замкнутых контуров с током. Индуктивность. Индуктивность коаксиального кабеля. Магнитостатика в материальных средах.

       На основе уравнений Максвелла обсуждаются закономерности магнитостатики и делается сопоставление с материалом, изученным на 2-м курсе на лекциях по  «Основам электромагнетизма».

       9. Квазистационарные явления

Квазистационарные явления в электродинамике. Потенциалы, описывающие квазистационарные поля. Теория цепей, как частный случай квазистационарного приближения.  - теорема теории размерности. Диффузия электрического поля. Отсутствие эффекта запаздывания в квазистационарных полях. Скин-эффект Униполярная индукция. Движение проводника в магнитном поле. Закон Ома для движущегося проводника. Возбуждение тока ускорением Электромагнитные волны в линиях передачи. Телеграфные уравнения. Гармонический процесс в длинной линии.