Adamowicz L, Wierzbicki M - Wykład elektrodynamiki.pdf

(641 KB) Pobierz
258967712 UNPDF
Wykładelektrodynamiki
L.Adamowicz,M.Wierzbicki
Dost¦pprzezInternet
Tre±¢wykładu(http://www.if.pw.edu.pl/˜zak5www/ElectroDyn.pdf)
Zadania(http://www.if.pw.edu.pl/˜wierzba/zajecia.html)
Ostatniamodyfikacja:2003-06-14
ii
Spistre±ci
1WSTP 1
1.1Miejsceelektrodynamikiwfizyce........................ 1
1.2Elektrodynamikajakoteoriapola........................ 2
1.3RównaniaMaxwella............................... 2
1.4Granicestosowalno±ciklasycznejelektrodynamiki............... 3
1.5PrawoCoulombaimasafotonu......................... 4
2ELEKTROSTATYKA 7
2.1Oddziaływaniaelektrostatyczne......................... 7
2.2Poleelektryczne................................. 7
2.3Ci¡głerozkładyładunku............................. 8
2.4Liniepola,strumie«iprawoGaussa...................... 8
2.5ZastosowaniaprawaGaussa........................... 11
2.5.1Symetriasferyczna............................ 11
2.5.2Symetriaosiowa............................. 11
2.5.3Symetriapłaszczyznowa.......................... 12
2.5.4Rotacjapolaelektrostatycznego..................... 13
2.6Potencjałelektryczny............................... 14
2.6.1RównaniePoissonaiLaplace’a..................... 15
2.6.2Potencjałładunkuzlokalizowanego................... 15
2.6.3Warunkigraniczne............................ 16
2.7Pracaprzyprzesuni¦ciuładunku........................ 16
2.7.1Energiaukładuładunków........................ 17
2.7.2Energiaci¡głegorozkładuładunków.................. 18
iv Spistre±ci
2.7.3Trzytypyrelacji............................. 19
2.8Przewodniki.................................... 20
2.8.1Wn¦kawewn¡trzprzewodnika..................... 21
2.8.2Ładunkipowierzchniowe......................... 21
2.8.3Układprzewodników........................... 21
2.9Specjalnemetodyelektrostatyki......................... 22
2.9.1MetodyopartenafunkcjachGreena.................. 23
2.9.2Metodaseparacjizmiennych....................... 23
2.9.3Rozwini¦ciemultipolowe......................... 25
2.9.4Metodaobrazów............................. 26
2.10Polaelektrycznewmaterii............................ 27
2.10.1Polaryzacjaelektryczna......................... 27
2.10.2Fizycznainterpretacjaładunkówzwi¡zanych............. 30
2.10.3Rzeczywistepolewdielektryku..................... 32
2.10.4PrawoGaussawobecno±cidielektryków................ 33
2.10.5Warunkibrzegowe(graniczne) ..................... 33
2.10.6Zagadnieniabrzegowewobecno±cidielektrykówliniowych...... 35
2.10.7Energiawukładachzdielektrykami .................. 35
3MAGNETOSTATYKA 37
3.1Siłymagnetyczne................................. 37
3.1.1Polemagnetyczne............................ 37
3.1.2SiłaLorentza............................... 37
3.1.3Pr¡dy................................... 38
3.2PrawoBiota-Savarta.............................. 40
3.2.1Polemagnetyczneliniowegopr¡dustałego............... 40
3.3Dywergencjairotacjapolamagnetycznego................... 42
3.3.1Rotacja B dlapr¡duprostoliniwego.................. 42
3.3.2Dywegencjairotacja B wprzypadkuogólnym............ 43
3.3.3ZastosowanieprawaAmp`ere’a...................... 45
3.3.4Porównaniemagnetostatykiielektrostatyki.............. 48
3.3.5Magnetycznypotencjałwektorowy................... 48
3.3.6Podsumowanieiwarunkibrzegowe................... 50
3.3.7Multipolowerozwini¦ciepotencjałuwektorowego........... 51
3.4Polemagnetycznewo±rodku.......................... 52
3.4.1Namagnesowanie............................. 52
3.4.2Poleciałanamagnesowanego...................... 53
3.4.3Nat¦»eniepolamagnetycznego H .................... 55
3.4.4Warunkibrzegowe............................ 56
3.4.5Podatno±¢iprzenikalno±¢magnetyczna................ 56
4ELEKTRODYNAMIKA 57
Spistre±ci v
4.1PrawoOhma................................... 57
4.2Siłaelektromotoryczna.............................. 60
4.3Poruszaj¡cysi¦przewodnikwpolumagnetycznym.............. 60
4.4PrawoFaradaya.................................. 61
4.5Indukowanepoleelektryczne.......................... 62
4.6Indukcyjno±¢................................... 63
4.7Energiapolamagnetycznego........................... 64
4.8ElektrodynamikaprzedMaxwellem....................... 66
4.9PoprawkaMaxwella............................... 67
4.10RównaniaMaxwella............................... 68
4.11RównaniaMaxwelladlao±rodkamaterialnego................. 69
4.12Warunkigraniczne................................ 70
5ZASADYZACHOWANIA 73
5.1TwierdzeniePoyntinga.............................. 73
5.2Tensornapi¦¢Maxwella............................. 75
5.3P¦dimomentp¦dupola............................. 77
6FALEELEKTROMAGNETYCZNE 79
6.1Faleelektromagnetycznewpró»ni........................ 79
6.2Równaniefalowe................................. 81
6.3TransformacjaFouriera............................. 82
6.4Falepłaskie.................................... 83
6.5Energiaip¦dfalelektromagnetycznych.................... 84
6.6Faleelektromagnetycznewo±rodkumaterialnym............... 86
6.7Odbicieiprzenikaniefalidoinnegoo±rodka.................. 87
6.8FaleEMwprzewodnikach............................ 92
6.9Odbicieodpowierzchniprzewodz¡cej...................... 95
6.10Falowody..................................... 96
6.10.1Przypadekfalowoduprostok¡tnego................... 99
7POTENCJAŁYIPOLA 103
7.1Potencjałskalarnyiwektorowy.........................103
7.2Transformacjacechowania............................105
7.3Potencjałyopó¹nione...............................105
8ELEKTRODYNAMIKAITEORIAWZGLDNOCI 107
8.1Zasadawzgl¦dno±ciGalileusza..........................107
8.2TransformacjaLorentza.............................108
8.3Postulatyszczególnejteoriiwzgl¦dno±ci ....................109
8.4Czasoprzestrze«..................................109
8.5Czterowektory..................................112
8.6Sto»ek±wietlnyilinia±wiata..........................113
Zgłoś jeśli naruszono regulamin