Sylabus
*
1. Úvod. *
2. Přehled vektorové analýzy. - Skalární a vektorové veličiny, skalární a vektorová pole. - Základní diferenciální operace (gradient, divergence, rotace). - Integrální věty ( Gaussova a Stokesova věta). - Klasifikace polí (pole potenciální a solenoidální). *
3. Elektrostatika. Elektrostatické pole ve vakuu: - Elektrický náboj a jeho vlastnosti. Bodový náboj, hustota náboje. - Coulombův zákon. - Intenzita a potenciál elektrostatického pole. - Gaussův zákon, Poissonova rovnice, Laplaceova rovnice. - Elektrický dipól (energie, silové působení). Elektrostatické pole v přítomnosti vodičů: - Základní experimenty, jev elektrostatické indukce. - Základní úloha elektrostatiky. - Kapacita, kondenzátor. Práce a energie v elektrostatickém poli: - Interakční energie. - Hustota energie elektrostatického pole. Elektrostatické pole v dielektriku: - Polarizace dielektrika, vázané náboje. - Gaussův zákon pro elektrostatické pole v dielektriku, vektor elektrické indukce. - Materiálové vztahy, elektrická susceptibilita a permitivita. - Okrajové podmínky pro elektrostatické pole. - Síly působící na dielektrika, energie elektrostatického pole v dielektrikách. - Clausiusův-Mossotiho vztah. *
4. Elektrický proud a stacionární elektrické pole. - Elektrický proud, hustota proudu, rovnice kontinuity. - Stacionární elektrické pole. - Ohmův zákon, elektrický odpor a elektrická vodivost, Jouleův zákon. - Stacionární elektrický obvod. Elektromotorické napětí, Kirchhoffova pravidla. - Metody řešení lineárních stacionárních obvodů. - Vodivost kovů. Charakteristiky vodivosti kovů, Drudeho teorie. *
5. Stacionární magnetické pole. Magnetické pole ve vakuu: - Vlastnosti magnetického pole, vektor magnetické indukce, Ampérův zákon pro magnetické pole ve vakuu. - Vektový potenciál, Biotův-Savartův vzorec. - Magnetické pole proudové smyčky. Magnetické pole v látkovém prostředí. - Vektor magnetizace. - Materiálové vztahy, magnetická susceptibilita a permeabilita. - Diamagnetické, paramagnetické a ferromagnetické látky. - Ampérův zákon v látkovém prostředí, vektor intenzity magnetického pole. - Okrajové podmínky pro magnetické pole. - Magnetické pole, magnetický obvod. *
6. Zákon elektromagnetické indukce a kvazistacionární elektrické a magnetické pole. - Faradayův zákon elektromagnetické indukce. Vlastní a vzájemná indukčnost vodičů. - Obecné vlastnosti kvazistacionárního pole. Kvazistacionární obvod, Kirchhoffova pravidla. - Energie a silové účinky magnetického pole, hustota energie. - Generace střídavého napětí. - Transformátor, třífázový proud. - Střídavé obvody, Kirchhoffova pravidla v komplexní symbolice, impedance. - Rezonance. *
7. Nestacionární elektromagnetické pole. - Formulace Maxwellových rovnic, posuvný proud. - Maxwellovy rovnice ve vakuu a látkovém prostředí. - Okrajové podmínky pro elektromagnetické pole. - Elektromagnetické potenciály, kalibrační podmínka. - Energie a hybnost elektromagnetického pole, Poytingova věta. *
8. Elektromagnetické vlny. - Vlnová rovnice. Rovinná elektromagnetická vlna, polarizace. - Šíření vln ve vakuu a látkovém prostředí. - Spektrální obory elektromagnetických vln, světlo. *
9. Elektrické transportní jevy. - Pohyb elektrického náboje v elektrickém a magnetickém poli. - Vodiče, nevodiče, polovodiče (model elektronové pásové struktury). - Emise elektronů, výstupní práce, vakuová dioda. - Kontaktní potenciál, jevy na rozhraní dvou vodičů. - Elektrický proud v nevlastních polovodičích typu P a N. Polovodičová dioda - PN přechod. - Vedení proudu v plynném a kapalném prostředí, ionizace, disociace, elektrodové potenciály.
Anotace
Elektrostatika. Elektrický proud a stacionární elektrické pole. Metody
řešení lineárních stacionárních obvodů. Stacionární magnetické pole.
Kvazistacionární elektrické a magnetické pole. Metody řešení střídavých obvodů. Nestacionární elektromagnetické pole. Dielektrické a magnetické vlastnosti látek. Elektrické transportní jevy.
Přednáška určena pro posluchače 1.roč., F.