Popis předmětu - BD5B17ELD
Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
| BD5B17ELD | Elektrodynamika | ||
|---|---|---|---|
| Role: | PV | Rozsah výuky: | 14KP+6KS |
| Katedra: | 13117 | Jazyk výuky: | CS |
| Garanti: | Macháč J. | Zakončení: | KZ |
| Přednášející: | Macháč J. | Kreditů: | 4 |
| Cvičící: | Macháč J. | Semestr: | L |
Webová stránka:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/BD5B17ELDAnotace:
Předmět svým absolventům zprostředkuje jednotný pohled na základní děje v časově proměnných elektromagnetických polích a úvod do jejich řešení.Cíle studia:
Porozumět elektrodynamice.Obsah:
Elektromagnetická vlna ve volném prostoru a v látkách, včetně látek inizotropních. Odraza na rozhraních, polarizace vln. Vedení vlny vlnovody či vedením.Osnovy 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. |
Osnovy 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. |
Literatura:
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 2012Požadavky:
Základní znalost vektorového počtu a součinů. Integrace a derivování jednoduchých funkcí jedné a více proměnných. Práce s komplexními čisly.Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Plán | Obor | Role | Dop. semestr |
| BKEEK_2016 | Před zařazením do oboru | PV | 6 |
| Stránka vytvořena 21.3.2025 07:50:52, semestry: L/2025-6, Z/2024-5, Z/2025-6, L/2024-5, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |