Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod

---

XP17PEM	Pokročilý elektromagnetismus
Role:	S	Rozsah výuky:	2P+2D
Katedra:	13117	Jazyk výuky:	CS
Garanti:	Jelínek L.	Zakončení:	ZK
Přednášející:	Jelínek L.	Kreditů:	3
Cvičící:	Jelínek L.	Semestr:

Webová stránka:

https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/xp17pem/start

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.

Cíle studia:

Prohloubit teoretické znalosti z elektromagnetismu nad rámec magisterských osnov.

Osnovy 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.

Osnovy cvičení:

Nemá cvičení

Literatura:

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.

Požadavky:

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

Klíčová slova:

Klasický elektromagnetismus, Elektromagnetická vlna, Rozptyl, Dualita, Reciprocita, Ekvivalence, Greenova funkce, Umělé materiály

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán	Obor	Role	Dop. semestr
DOKP	Před zařazením do oboru	S	–
DOKK	Před zařazením do oboru	S	–

---

Stránka vytvořena 22.3.2025 17:50:39, semestry: Z/2024-5, Z/2025-6, L/2024-5, L/2025-6, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů

Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)