Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Electrodynamics

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1102-305C
Kod Erasmus / ISCED: 13.205 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0533) Fizyka Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Electrodynamics
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy: Astronomia, I stopień; przedmioty na III roku
Astronomia, studia indywidualne; przedmioty obowiązkowe na III roku
Fizyka, I stopień; przedmioty obowiązkowe na III roku
Fizyka; przedmioty prowadzone w języku angielskim
Punkty ECTS i inne: 6.00 LUB 8.00 (zmienne w czasie) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: angielski
Kierunek podstawowy MISMaP:

astronomia
chemia
fizyka

Skrócony opis:

Elektrodynamika. Przedmiot wykładany jest w języku angielskim.

Znajomość klasycznej elektrodynamiki jest niezbędna dla zrozumienia kwantowej teorii oddziaływań fundamentalnych a także większości zjawisk znanych z codziennego doświadczenia.

Metody rachunkowe elektrodynamiki są uniwersalne i znajdują zastosowanie we wszystkich dziedzinach fizyki.

Pełny opis:

Oddziaływania elektromagnetyczne wraz z oddziaływaniami słabymi i silnymi tworzą obecnie Model Standardowy fizyki cząstek elementarnych, potwierdzony eksperymentalnie z zastanawiającą dokładnością. Najlepiej poznaną i zrozumianą częścią tego modelu jest elektrodynamika. Sformułowanie klasycznej elektrodynamiki w wieku XIXtym zapoczątkowało proces teoretycznej unifikacji oddziaływań podstawowych dzięki zrozumieniu, że siły elektryczne i magnetyczne są przejawami tego samego oddziaływania. Klasyczna elektrodynamika dała początek polowemu opisowi oddziaływań i jest teorią w pełni relatywistyczną. Poznanie tej teorii jest konieczne dla zrozumienia współczesnej kwantowej teorii oddziaływań fundamentalnych.

Wykład ma za zadanie przedstawienie pełnego i spójnego opisu zjawisk elektromagnetycznych oraz sformułowanych w tym celu idei teoretycznych i metod rachunkowych.

Program:

Elementy analizy wektorowej: gradient, rotacja, dywergencja, tw. Stokesa i Gaussa.

Elektrostatyka: prawo Coulomba, zagadnienie brzegowe, równanie Poissona i Laplace'a, multipole, pole elektryczne w obecności przewodników i dielektryków, wektor polaryzacji, pojemność, energia i siła elektrostatyczna.

Magnetostatyka: wzór Ampere'a, Prawo Biota i Savarta, siła działająca na przewodnik z prądem, pole magnetyczne w magnetykach, wektor namagnesowania.

Prąd stały: siła elektromotoryczna, równanie ciągłości, prawo Ohma, prawa Kirchoffa, ciepło Joule'a,

Stacjonarne pola elektryczne i magnetyczne w ośrodkach materialnych. Mikroskopowe uzasadnienie równań materiałowych. Elementy teorii elektronowej budowy materii: przewodniki, dielektryki i magnetyki.

Pole zmienne w czasie. Prawo indukcji elektromagnetycznej. Prądy przemienne.

Przegląd równań Maxwella potencjały i cechowanie – sformułowanie mikroskopowe postać kowariantna równań Maxwella w próżni i w ośrodku materialnym, energia i pęd pola.

Fale elektromagnetyczne w próżni i ośrodkach materialnych: polaryzacja, prawo odbicia i załamania, dyfrakcja Linie transmisyjne Wnęki rezonansowe i falowody.

Promieniowanie elektromagnetyczne. Potencjały Liénarda i Wiecherta. Pole promieniowania dipola elektrycznego i magnetycznego. Tarcie promieniste, problemy z samo-oddziaływaniem cząstek poruszających się.

Od studentów przystępujących do zajęć z elektrodynamiki wymagana jest znajomość mechaniki klasycznej i matematyki: w tym rachunku różniczkowego i całkowego, algebry z geometrią oraz analizy obejmującej elementy teorii funkcji zespolonych, dystrybucji oraz

Literatura:

David J. Griffiths - Introduction to electrodynamics (in Polish translation the title has been changed to 'Podstawy elektrodynamiki')

J.D. Jackson - Classical electrodynamics

Efekty uczenia się:

Wiedza i umiejętności.

Znajomość elementarnej analizy wektorowej stosowanej do rozwiązywania problemów z dziedziny teorii pola

Znajomość równań Maxwella i ich zastosowania do opisu zjawisk związanych z występowaniem pól elektrycznych i magnetycznych w próżni i ośrodkach materialnych,

Zrozumienie związku między polami mikroskopowymi i makroskopowymi

Umiejętność rozwiązywania standardowych zadań z elektrodynamiki

Metody i kryteria oceniania:

- zadania domowe

- kolokwia

- końcowy egzamin pisemny

- końcowy egzamin ustny

Zaliczenie ćwiczeń wymaga zaliczenia dwóch kolokwiów lub jednego kolokwium i zadań domowych.

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2021/22" (zakończony)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 45 godzin, 20 miejsc więcej informacji
Wykład, 45 godzin, 20 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Ayuki Kamada
Prowadzący grup: Bruno Cury Camargo, Ayuki Kamada, Krzysztof Turzyński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2022/23" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2022-10-01 - 2023-01-29
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 60 godzin, 20 miejsc więcej informacji
Wykład, 45 godzin, 20 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Ayuki Kamada
Prowadzący grup: Bruno Cury Camargo, Ayuki Kamada
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki.
ul. Pasteura 5, 02-093 Warszawa tel: +48 22 55 32 000 https://www.fuw.edu.pl/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 6.8.0.0-1 (2022-08-01)