daugavpils universitātes studiju programmu pašnovērtējuma

Kursa nosaukums Teorētiskā fizika: elektrodinamika
Kursa līmenis (1,2,3,4,5,6,7,P) 5
Kredītpunkti 3
Apjoms (akadēmisko kontaktstundu skaits semestrī) 48
Zinātnes nozare Fizika
Zinātnes apakšnozare Elektrība
Kursa autori (vārds uzvārds, struktūrvienība, amats)
Valfrīds PAŠKEVIČS, Dr.phys., profesors
Priekšzināšanas (kursa nosaukums, programmas daļa, kurā kurss jāapgūst)
Kursa anotācija:
Elektrodinamikas kursa pamatā ir lādiņu sistēmas elektromagnētiskā lauka izpēte vakuumā. Speciālā relativitātes
teorija organiski iekļaujas kā turpmākais atskaites sistēmu inerciālās teorijas apkopojums.
Kursa plāns:
34 lekcijas, 16 semināru stundas
1. Ievads
Elektrodinamikas eksperimentālie pamati, tās likumu integrālā un dife-renciālā forma. Mikro- un makroskopiskie
elektromagnētiskie lauki. Fenomenoloģiskā elektrodinamika un Maksvela elektronu teorija.
2. Pastāvīgs elektriskais lauks
Kulona likums, punktveida lādiņa lauka intensitāte. Lauku superpozīcijas princips. Gausa teorēma un tās
pielietošana lauku izskaitļošanā. Elektriskās indukcijas (nobīdes) vektors homogēnā dielektriķī. Maksvela
vienādojumi un robežnosacījumi elektriskās indukcijas vektoram. Elektrostatiskā lauka potenciālais raksturs. Lauka
skalārais potenciāls. Maksvela vienādojumi un robežnosacījumi lauka intensitātei. Elektrostatiskais lauks vadītājos.
Lādiņa potenciālā enerģija ārējā laukā. Punktveida virsmas un tilpuma lādiņu mijiedarbības enerģija. Pilnā Maksvela
vienādojumu
sistēma
un robežnosacījumi elektrostatiskajam laukam. Materiālais vienādojums (sakarība starp
vektoriem
E un
D ).
3. Līdzstrāva
Strāvas blīvums un vadītspēja. Oma un Džoula-Lenca likumi diferenciālā formā. Nepārtrauktības vienādojums.
Lādiņa saglabāšanās likums. Ārējās dabas EDS. Integrālā Oma likuma forma patvaļīgam ķēdes posmam.
4. Līdzstrāvas magnētiskais lauks
Ampēra un Bio-Savāra likums lineārām un tilpuma strāvām. Strāvu magnētiskā lauka aprēķināšana.
Vektorpotenciāls. Puasona vienādojums vektorpotenciālam. Magnētiskā lauka intensitāte un indukcija homogēnā
magnētiķī. Pilnā Maksvela vienādojumu sistēma un robežnosacījumi pastāvīgam magnētiskajam laukam. Elektrisko
un magnētisko lielumu mērvienību sistēmas uzbūves principi. Gausa un SI sistēma.
5. Kvazistacionārs elektromagnētiskais lauks
Faradeja indukcijas likums integrālā un diferenciālā formā. Nobīdes strāva. Strāvu sistēmas enerģija. Indukcijas
koeficienti. Magnētiskā lauka enerģijas blīvums.
6. Mainīgs elektromagnētiskais lauks
Pilnā Maksvela vienādojumu sistēma; robežnosacījumi mainīgam elektromagnētiskajam laukam. Lādiņu sistēmas un
elektromagnētiskā lauka enerģijas saglabāšanās likums. Pointinga vektors. Elektromagnētiskā lauka impulss un
impulsa moments. Gaismas spiediens. Maksvela vienādojumu risinājums, izmantojot elektromagnētiskos
potenciālus. Dalambēra vienādojumi skalāram- un vektorpotenciālam, to atrisinājums. Lauka kvazistacionaritātes
nosacījumi.
7. Elektromagnētiskie viļņi
Viļņa vienādojums. Viļņu izplatīšanās ātrums. Plakanie un sfēriskie viļņi. Viļņu vienādojumi lauka intensitātēm un
potenciāliem. Plakano monohromatisko viļņu īpašības homogēnā izotropā dielektriķī. Elektromagnētisko viļņu
atstarošanās un laušana uz divu dielektriķu robežvirsmas. Elektromagnētisko viļņu izplatīšanās vadošā vidē.
Kompleksā dielektriskā caurlaidība.
8. Elektromagnētisko viļņu izstarošana
Plakano viļņu tuvinājums viļņu zonai. Elektromagnētiskais lauks un enerģijas plūsma viļņu zonā. Dipola
tuvinājums. Dipola starojums. Harmoniskā oscilatora starojuma intensitāte. Paātrināti kustoša lādiņa starojums.
9. Lorenca klasiskās elektronu teorijas pamati
Lorenca vienādojumu sistēma mikrolaukiem un to vidējādošana fizikāli bezgalīgi mazā tilpumā un laikā. Lorenca