Электродинамика - Учебно

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Физико – технический институт
Кафедра моделирования физических процессов и систем
Флягин Михаил Яковлевич
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления 44.03.01 «ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ»;
профиль «ФИЗИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ»
очная форма обучения
Тюменский государственный университет
2014
Флягин М.Я. Электродинамика. Учебно-методический комплекс. Рабочая
программа для студентов 44.03.01 «ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ»; профиль
«ФИЗИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ»очная форма обучения. Тюмень, 2014. стр. 17.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом
рекомендаций и ПрОП ВО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ:
Электродинамика[электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru.,
раздел «Образовательная деятельность», свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой моделирования физических процессов и систем.
Утверждено директором физико – технического института.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой математического моделирования
Пилипенко.В.А., к.ф.-м.н., доцент
© Тюменский государственный университет, 2014.
© Флягин Михаил Яковлевич, 2014.
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа включает следующие разделы:
1.
Пояснительная записка, которая содержит:
1.1.
Цели и задачи дисциплины (модуля)
Целью дисциплины является довести до студентов главные положения классической
теории одной из важнейших форм материи, электромагнитного поля, изучить основные
приложениям этой теории.
Задачи учебного курса:
- Студент должен овладеть математическим аппаратом электродинамики и свободно
применять его на практике.
- При изложении электродинамики поля зарядов и токов в вакууме главное внимание
должно быть уделено основным физическим понятиям теории электромагнитного поля
Максвелла – Лоренца.
- Изложить основные приближения для решения уравнений Максвелла.
- При изложении электродинамики поля зарядов и токов в среде обратить внимание на
усреднение микроскопических уравнений Максвелла и различным вариантам
макроскопических уравнений.
-Уделить внимание физическим аспектам и методам расчета полей в материальных
средах.
1.2.Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина «Электродинамика» – это дисциплина, которая входит в базовую часть
профессионального цикла.
Для ее успешного изучения необходимы знания и умения, приобретенные (или
приобретаемые параллельно) в результате освоения предшествующих дисциплин:
«Математический анализ», «Векторный и тензорный анализ», «Уравнения математической
физики», «Общая физика», «Теоретическая механика».
Освоение дисциплины «Электродинамика» необходимо при последующем изучении
дисциплин «Квантовая теория», «Статистическая физика», спецкурсов, а также для
подготовки и написания выпускной квалификационной работы.
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Таблица 1.
Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
Наименование
Темы дисциплины необходимые для изучения
обеспечиваемых
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
(последующих)
8
1
2
3
4
5
6
7
дисциплин
Квантовая теория
+
+
+
+
+
+
Физика
конденсированного
+
+
состояния
Термодинамика
+
+
+
Статистическая физика
+
+
+
Физика атома, ядра и
+
+
+
+
+
элементарных частиц
Спецкурсы
+
+
+
+
1.2. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной
образовательной программы.
В результате освоения образовательной программы (ОП) выпускник должен обладать
следующими компетенциями:
владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации,
постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);
способен использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в
образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической обработки
информации, теоретического и экспериментального исследования (ОК-4);
1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю):
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
– основные экспериментальные факты, лежащие в основе уравнений Максвелла и
возможные приближения.
– основные законы и формулы, описывающие наиболее важные электромагнитные
явления и процессы;
– приемы и методы, используемые для решения уравнений Максвелла;
Уметь:
– решать практические задачи, используя теорию Максвелла;
– получать уравнения для различных приближений системы уравнений Максвелла;
– оценивать поведение физических характеристик в предельных случаях.
Владеть:
- математическим аппаратом, необходимым для решения практических задач;
- навыками применения теории Максвелла при постановке и решении практических
задач;
2. Структура и трудоемкость дисциплины.
Семестр: 6. Форма промежуточной аттестации - экзамен. Общая трудоемкость
дисциплины составляет ____3_______ зачетных единиц, ___108_____ академических часов,
из них ____68_____ часов, выделенных на контактную работу с преподавателем, ___40_____
часов, выделенных на самостоятельную работу.
3. Тематический план
Тема
недели
семестр
а
Таблица 2.
№
Виды учебной работы и
самостоятельная работа,
в час.
Итого
часов
по
Из них
Итого
в
количес
интерак
тво
1.1
1.2
1.3
2
Модуль 1
Основы векторного и
тензорного анализа.
Криволинейные
координаты.
Уравнения Максвелла.
Основные свойства
уравнений движении для
электромагнитного поля.
Уравнения Максвелла в
среде.
тивной
форме,
в часах
баллов
Самостоятельная
работа*
Семинарские
(практические)
занятия*
Лабораторные занятия*
Лекции *
1
теме
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
4
-
6
12
2
0-8
2-4
6
6
-
6
18
3
0-10
5,6
4
8
-
6
18
3
0-12
12
18
-
18
48
7
0-30
7-9
6
8
-
6
20
3
0-20
10,11
4
4
-
4
12
4
0-10
10
12
-
10
32
7
0-30
4
6
2
2
-
4
4
10
12
2
2
0-14
0-12
-
4
6
4
0-14
-
12
40
28
108
8
22
22
0-40
0-100
Всего
Модуль 2
2.1
2.2
Возможные приближения
для уравнений Максвелла.
Статические поля.
Квазистационарное
приближение.
Всего
Модуль 3
3.1
3.2
Теория излучения.
Свойства излучения.
3.3
Электромагнитные волны
в сплошных однородных
средах.
Всего
Итого (часов, баллов):
Из них в интеракт.
Форме
12,13
1416
17
2
12
34
4
4
34
18
*) Самостоятельная работа (включая иные виды контактной работы)
4. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
№ темы
Устный опрос
Письменные работы
Итого
количество
баллов
Таблица 3.
Инфор
мацион
ные
систем
ыи
техноло
гии
ответ на
семинаре
контрольная
работа
Решение задач
на
практическом
занятии
Выполнение
домашнего
задания
электронные
практикумы
0-3
0-2
0-2
-
0-8
-0-1
0-5
0-2
0-2
-
0 - 10
0-1
0-5
0-3
0-3
-
0-12
Всего
0-3
0-13
0-7
0-7
4 Возможные приближения для
уравнений Максвелла.
Статические поля.
5 Квазистационарное
приближение.
-0-1
0-4
0-8
0-7
-
0-20
-0-1
0-2
0-3
0-3
-
0-10
Всего
0-2
0-6
0-11
0-11
0-30
6 Теория излучения.
0-1
0-2
0-3
0-3
0-10
7Свойства излучения.
-0-1
0-4
0-4
0-3
собеседовани
е
0-1
1. Основы векторного и
тензорного анализа.
Криволинейные координаты.
2 Уравнения Максвелла.
Основные свойства уравнений
движении для
электромагнитного поля.
3 Уравнения Максвелла в среде.
-
0-30
-
0-12
8 Электромагнитные волны в
сплошных однородных средах.
0-9
Всего
0-9
0-3
0-15
0-7
0-6
0-40
Итого за семестр
0-9
0-8
0-34
0-25
0-24
0 – 100
0-9
0-18
5. Содержание дисциплины.
Тема1. Основы векторного и тензорного анализа. Криволинейные координаты.
Рассматриваются криволинейные координаты и основные положения векторного и
тензорного анализа:
- криволинейные координаты;
- векторы, тензоры;
- дифференциальные векторные операторы;
- интегральные теоремы.
Тема 2.
Уравнения Максвелла. Основные свойства уравнений движения для
электромагнитного поля. Рассматриваются опытные данные, лежащие в основе уравнений
Максвелла и уравнения Максвелла. Исследуются основные свойства уравнений:
- основные законы электромагнетизма, единицы измерения;
- микроскопические уравнения Максвелла, возможные приближения;
- потенциалы электромагнитного поля, калибровочная инвариантность;
- законы сохранения энергии и импульса.
Тема 3.
Уравнения Максвелла в среде.
Рассматривается схема усреднения уравнений. Записываются уравнения Максвелла в среде.
Для кусочно - неоднородных сред записываются граничные условия.
- макроскопическое поле как усредненное микроскопическое. Усреднение
плотности заряда и тока.
- уравнения Максвелла для усредненных полей. Векторы поляризации и
намагниченности среды. Материальные уравнения.
- граничные условия для полей. Закон сохранения энергии.
- электростатика. Уравнения и граничные условия для скалярного потенциала.
- некоторые методы решения электростатических задач.
- силы, действующие на проводники и диэлектрики.
Тема 4.
Возможные приближения для уравнений Максвелла. Статические
поля. Рассматривается статическое приближение для электрического и магнитного полей:
- электростатическое поле. Уравнение Пуассона. Теорема Гаусса.
- мультипольные моменты. Работа и энергия во внешнем электростатическом поле;
- магнитное поле постоянного тока. Закон Био – Савара. Магнитный момент.
Тема 5. Квазистационарное приближение.
Выводятся критерии квазистационарного приближения, Выводятся уравнения для
электромагнитного поля.
- основные уравнения. Границы применимости.
- переменные поля и токи в массивных покоящихся проводниках. Глубина
проникновения электромагнитного поля в проводник. Скин-эффект.
Тема 6. Теория излучения.
Рассматриваются электромагнитное поле в дипольном приближении. Виды
излучения: электрическое дипольное и квадрупольное излучение, магнитное дипольное
излучение. Рассматривается интенсивность излучения, угловая зависимость:
- потенциалы электромагнитного поля в дипольном приближении;
- понятие излучения, интенсивность излучения, угловая зависимость излучения;
- электромагнитное поле электрического дипольного излучения, интенсивность
излучения, угловая зависимость интенсивности излучения;
- магнитное дипольное и электрическое квадрупольное излучение;
Тема 7. Свойства излучения.
Рассматриваются свойства излучения и волновое уравнение:
- Реакция излучения, форма линии излучения, спектральная функция;
- сечения рассеяния, формула Томсона;
- волновое уравнение, плоская монохроматическая волна, поляризация.
Тема 8. Электромагнитные волны в сплошных однородных средах.
Вводится понятие сплошной однородной среды. Выводится уравнение для
электромагнитного поля. Вводится функция диэлектрической проницаемости.
- уравнение для электромагнитных волн в сплошных однородных средах.
- зависимость диэлектрической проницаемости от частоты. Физический смысл и
свойства действительной и мнимой частей диэлектрической проницаемости.
- формулы Крамерса - Кронига.
1. Планы семинарских занятий.
Тема 1. Решение задач векторного анализа, встречающихся при решении уравнений
Максвелла. (3 часа).
Тема2. Решение задач для статических полей. Теорема Гаусса. Уравнение Пуассона.
Закон Био – Савара. (12)
Тема 3. Мультипольные моменты. (9 часов)
Тема 4. Решение задач для произвольных полей. (4 часа).
Тема 5. Решение задач по расчету интенсивностей электромагнитных полей. (4 часа).
Тема 6. Решение задач на исследование свойств излучения. (4 часа).
_____________________________________________________________________________
7.Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум).
Лабораторные работы не предусмотрены учебным планом.
8.Примерная тематика курсовых работ
Курсовые работы не предусмотрены учебным планом
9.Учебно-методическое
студентов.
обеспечение
и
планирование
самостоятельной
работы
Таблица 4 .
Модули
№
и темы
Виды СРС
обязательные
дополнит
ельные
Неделя
семестра
Объем
часов*
Кол-во
баллов
1
6
0-8
2-4
12
0-8
5,6
12
Модуль 1
1.1
Основы векторного и
тензорного анализа.
Криволинейные координаты.
1. Работа с
литературой.
учебной
2.
Выполнение
домашнего задания
3. Проработка лекций
1.2
Уравнения Максвелла.
Основные свойства уравнений
движении для
электромагнитного поля.
1. Работа с
литературой.
учебной
2.
Выполнение
домашнего задания.
3. Проработка лекций
1.3
Уравнения Максвелла в среде.
1. Работа с
литературой.
учебной
2.
Выполнение
домашнего задания.
3. Проработка лекций
Всего по модулю 1:
18
0-16
12
0-7
Модуль 2
2.1
Возможные приближения для
уравнений Максвелла.
Статические поля.
1. Работа с
литературой.
учебной
2. Выполнение домашнего
задания.
7-9
3. Проработка лекций
Квазистационарное
приближение.
2.2
1. Работа с
литературой.
учебной
10,11
6
0-4
10
0-18
12,13
9
0-6
14-16
9
0-6
17
6
0-8
Всего по модулю 3:
12
0-20
ИТОГО
40
0-54
2. Выполнение домашнего
задания.
3. Проработка лекций
Всего по модулю 2:
Модуль 3
Теория излучения.
3.1
1. Работа с
литературой.
учебной
2. Выполнение домашнего
задания.
3. Проработка лекций
Свойства излучения.
3.2
1. Работа с
литературой.
учебной
2. Выполнение домашнего
задания.
3. Проработка лекций
3.3
Электромагнитные волны в
сплошных однородных
средах.
1. Работа с
литературой.
учебной
2. Выполнение домашнего
задания.
Докладпрезентаци
я
3. Проработка лекций
*) Самостоятельная работа (включая иные виды контактной работы)
10.Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по итогам
освоения дисциплины (модуля).
В соответствии с приказом от 19 октября 2013 г. №1367 фонд оценочных средств для
проведения промежуточной аттестации по (модулю) или практике включает в себя
10.1 Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения
образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций):
В процессе изучения дисциплины формируются следующие компетенции:
Общекультурные:
 владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию
информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);
 способен использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в
образовательной
и
профессиональной
деятельности,
применять
методы
математической обработки информации, теоретического и экспериментального
исследования (ОК-4);
Проффесиональные:
 способен реализовывать учебные программы базовых и элективных курсов в
различных образовательных учреждениях (ПК-1);



готов применять современные методики и технологии, в том числе и
информационные, для обеспечения качества учебно-воспитательного процесса на
конкретной образовательной ступени конкретного образовательного учреждения (ПК2);
способен использовать возможности образовательной среды, в том числе
информационной, для обеспечения качества учебно-воспитательного процесса (ПК4);
готов к обеспечению охраны жизни и здоровья обучающихся в учебновоспитательном процессе и внеурочной деятельности (ПК-7);
ОК - 1
Код компетенции
10.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах
их формирования, описание шкал оценивания:
Таблица 5.
Карта критериев оценивания компетенций
,
Формулиров
ка
компетенции
Владение
культурой
мышления,
способность
к
обобщению,
анализу,
восприятию
информации,
постановке
цели и
выбору
путей её
достижения
Резу
льтат
обуч
ения
в
цело
м
Знае
т
Умее
т
Влад
еет
ОК- 4
Знае
т
Способность
использовать
знания о
современной Умее
естественнон т
аучной
картине мира
в
Результаты обучения по уровням
освоения материала
минимальн
ый
базовый
повышенны
й
Основы
планирова
ния
деятельнос
ти
Анализиро
вать
информаци
ю
Способы
целеполаган
ия
Структуру
процесса
мышления
Использоват
ь
полученную
информаци
ю
Методами
анализа
и
синтеза
Разрабатыва
ть
пути
достижения
цели
архитектуру
естественно
научной
картины
мира
использоват
ь математический
аппарат для
интерпретац
архитектуру
синергетиче
ской
картины
мира
использоват
ь математический
аппарат для
обработки
Логически
ми
приемами
дедукции,
индукции
архитектур
у
физическо
й картины
мира
использова
ть математический
аппарат
для
Виды
занятий
(лекции,
Оценочн
ые
средства
(тесты,
практичес творческ
кие,
ие
семинарс работы,
кие,
проекты
лаборатор и др.)
ные)
Лекции,
практичес
кие,
семинарс
кие
занятия
Реферат
ы,
курсовы
е
Навыками
обобщения и
систематиза
ции
Лекции,
Творчес
(практиче кие
ские
и проекты
семинарс
кие
занятия)
ПК-1
образователь
ной и
профессиона
льной
деятельности
, применять
методы
математичес Влад
кой
еет
обработки
информации,
теоретическо
го и
эксперимент
ального
исследования
Знае
Способность т
реализовыват
ь учебные
программы
базовых и
элективных Умее
курсов в
т
различных
образователь
ных
учреждениях
Влад
еет
ПК- 2
Знае
т
Готовность
применять
современные
методики и
технологии,
в том числе и Умее
информацио т
нные, для
обеспечения
качества
учебновоспитательн
ого процесса
на конкретно
образователь
ной ступени
конкретного Влад
обработки
экспериментальны
х знаний
ии
теоретическ
их гипотез
комплексного
теоре-тикоэкспериментальных
исследований
навыками
обра-ботки и
теоретического
осмыления
эксперимент
альных
данных
навыками
сбора
первичных
данных
исследован
ий
навыками
проведения
опытов и
наблюдений
особенност
и
преподаван
ия
в
средних
школах
преподават
ь физику и
её
углублённ
ые разделы
в школе
навыками
работы с
учебными
базовыми
программа
ми
современн
ую
методику
преподаван
ия физики
в школе
применять
современн
ые
методики и
технологии
в
школьном
учебновоспитател
ьном
процессе
знаниями
особенности
преподавани
я
в
колледжах
особенности
преподавани
я
в
гимназиях
преподавать
физику в
колледжах
(технически
х медиумах
и др.)
навыками
работы с
программам
и
элективных
курсов
методики
преподавани
я физики в
колледжах и
гимназиях
преподавать
физику в
гимназиях
применять
современны
е методики и
технологии
в учебном
процессе в
гимназии
применять
современны
е методики и
технологии
в учебновоспитатель
ном
процессе
вуза
знаниями об
навыками
навыками
разработки
факультатив
ных курсов
основы
методики
преподавани
я физики в
вузе
ПК- 4
образователь
ного
учреждения
еет
Знае
Способность т
использовать
возможности
образователь
ной среды, в
том числе,
информацио
нной, для
Умее
обеспечения т
качества
учебновоспитательн
ого процесса
Влад
еет
ПК-7
Знае
т
Готовность к
обеспечению
охраны
жизни и
здоровья
Умее
обучающихс
т
я в учебновоспитательн
ом процессе
и внеурочной
деятельности
Влад
по
педагогике
и
психологии
информацио
нных
образователь
ных
ресурсах
Основные
информаци
онные
ресурсы по
основному
курсу
физики
Информацио
ннообразователь
ные ресурсы
межпредмет
ного
содержания
Использова
ть
информаци
оннообразовате
льные
ресурсы в
курсе
физики
основной
школы
Навыками
работы с
информаци
онными
образовате
льными
программа
ми
санитарногигиеничес
кие нормы
для
кабинета
физики
Использоват
ь
информацио
ннообразователь
ные ресурсы
в курсе
физики в
профильных
классах
правильно
оформить
учебный
кабинет и
поддержив
ать в нём
порядок
навыками
Навыками
анализа,
мониторинга
информацио
ннообразователь
ных
ресурсов
санитарногигиеническ
ие
нормы
для
школьных
помещений
использован
ия
современны
х
информацио
ннообразователь
ных
ресурсов
Информацио
ннообразователь
ные ресурсы
профессиона
льного
(профильног
о) уровня
Использоват
ь
информацио
ннообразователь
ные ресурсы
профессиона
льного
(профильног
о) уровня
Техникой
внедрения
информацио
нных
ресурсов в
учебновоспитатель
ном прцессе
правовые
нормати-вы
организации
учебновоспитательного
процесса
организовыв организовыв
ать
ать
внутришкол мероприятия
ьные
вне школы
мероприятия безопасные
безопасные
для
для
школьников
школьников
навыками
навыками
еет
Влад
еет
научной
организаци
и рабочего
места
Навыками
разработки
просветите
льской
деятельнос
ти
научной
организации
педагогичес
кого труда
Навыками
организации
просветител
ьской
деятельност
и
организации
безопасной
жизнедеятел
ьности
Навыками
прове-дения
культурнопросветител
ьских
мероприяти
й
10.3 Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки
знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы
формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы.
Примерные задания для аудиторной контрольной работы
1.Вычислить


 
 
 d r    
grad (d r ), grad  3 ,(d )r ,div(d r ),rot (d r ),
 r 
 


r
(
а
n
)
d
S
а
n
2. Вычислить интеграл
,
где
постоянный
вектор,

- орт
нормали к поверхности.
3. Используя теорему Гаусса найти поле: бесконечной плоскости, равномерно заряженной с
поверхностной
плотностью .
4. Внутри бесконечного цилиндра, однородно заряженного с объемной плотностью
,
имеется незаряженная цилиндрическая полость. Расстояние между параллельными
осями цилиндра и полости равно L . Найти напряженность электрического поля

Е
внутри полости.
5. Найти потенциал и напряженность электрического поля на оси плоского кольца,
равномерно заряженного с поверхностной плотностью

( внутренний радиус кольца R1 , внешний R2) . Рассмотреть предельные случаи: а)
поле плоского диска R1  0;
б) поле заряженной плоскости R1  0 , R2   .
6. Найти заряд, дипольный и квадрупольный моменты диска радиуса
R , равномерно
заряженного с поверхностной плотностью , расположенного на расстоянии
а
от
начала координат.
7. Найти квадрупольный момент цилиндра радиуса R , высоты 2 h , заряженного по объему с
плотностью  .
Считать , что начало декартовой системы координат совпадает с
центром заряженного тела вращения , а ось Z направлена по оси симметрии высшего
порядка.
8. Ток I равномерно распределен по поверхности кольца , внутренний и внешний радиусы
которого соответственно
равны a, b . Найти индукцию магнитного поля на оси
кольца.
9. Заряд q однородно заполняет объем шара радиуса R . Найти индукцию магнитного поля
в центре шара , если последний вращается вокруг своего диаметра с постоянной
угловой скоростью


. Во сколько раз изменится магнитное поле в центре шара ,
если заряд q равномерно распределить по его поверхности .
10. Заряд e вращается с постоянной угловой скоростью  по окружности радиуса
Найти : 1)
полную интенсивность излучения ;
2)
а.
угловое распределение
излучения.
10.4 Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений,
навыков и (или) опыта деятельности характеризующих этапы формирования
компетенций.
Экзамен проводится в форме собеседования по вопросам билета. В билете
предлагается два теоретических вопроса и один практический (задача). Первый вопрос (В1),
второй вопрос (В2), третий вопрос (В3) – задача. На подготовку отводится не более 45
минут. По вопросам билета проводится собеседование, в ходе которого задаются
дополнительные вопросы. Ответ на каждый вопрос оценивается по пятибальной шкале.
Примерные вопросы к экзамену
1.Система уравнений Максвелла.
2.Общие свойства уравнений Максвелла.
3.Калибровочная инвариантность потенциалов.
4.Закон сохранения энергии и импульса электромагнитного поля.
5.Электростатическое поле. Теорема Гаусса. Уравнение Пуассона.
6.Мультипольное разложение потенциала. Дипольный момент.
7.Электрический квадрупольный момент.
8.Уравнения Максвелла в среде.
9.Усреднение плотности заряда. Поляризация среды.
10.Усреднение плотности тока.
11.Система уравнений Максвелла в среде. Материальные уравнения.
12.Граничные условия для кусочно – однородных сред.
13.Закон сохранения энергии ЭМП в изотропной среде без дисперсии.
14.Электростатика проводников.
15.Энергия электростатического поля проводников.
16.Силы, действующие на проводник во внешнем электрическом поле.
17.Методы решения задач электростатики.
18.Энергия диэлектрика в электрическом поле.
19.Магнитное поле постоянного тока. Закон Био – Савара.
20.Магнитный момент.
21.Диамагнетизм.
22.Парамагнетизм.
23.Ферромагнетизм.
24.Силы в магнитном поле.
25.Методы решения задач для определения магнитного поля.
26.Уравнение квазистационарного поля. Затухание ЭМП в проводнике.
27.Глубина проникновения электромагнитного поля в проводник.
28. Электромагнитное поле системы произвольно движущихся зарядов. Запаздывающие
потенциалы.
29. Потенциалы электромагнитного поля в дипольном приближении.
30. Электромагнитное поле дипольного излучения.
31. Дипольное излучение. Примеры излучения простейших систем.
32. Магнитное дипольное и электрическое квадрупольное излучение.
33. Реакция излучения.
34. Форма линии излучения. Спектральная функция.
35. Рассеяние электромагнитных волн. Сечение рассеяния.
36. Анализ сечения рассеяния. Формула Томсона.
11. Образовательные технологии.
При изучении дисциплины «Электродинамика» используются следующие
образовательные технологии:
– аудиторные занятия (лекционные и практические занятия);
– внеаудиторные занятия (самостоятельная работа, индивидуальные консультации).
В соответствии с требованиями ФГОС при реализации различных видов учебной
работы в процессе изучения дисциплины «Электродинамика» предусматривается
использование в учебном процессе следующих активных и интерактивных форм проведения
занятий:
– практические занятия в диалоговом режиме;
– научные дискуссии;
– работа в малых группах по темам, изучаемым на практических занятиях.
12. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).
12.1 Основная литература:
1. Пименов, Ю. В. Линейная макроскопическая электродинамика: ввод. курс для
радиофизиков и инженеров : учеб. пособие/ Ю. В. Пименов. - Долгопрудный: Интеллект,
2008. - 536 с. (3 экз,)
12.2 Дополнительная литература:
1. Ландау, Л.Д.Теоретическая физика : учеб. пособие для физ. спец. ун-тов / Л. Д. Ландау,
Е. М. Лифшиц. - 6-е изд. - Москва : Наука. Т. 2 : Теория поля. - 1973. - 504 с.
2. Ландау, Л. Д.Теоретическая физика : учеб. пособие для физ. спец. ун-тов / Л. Д. Ландау,
Е. М. Лифшиц. - 2-е изд. - Москва : Наука. Т. 8 : Электродинамика сплошных сред. - 1982.
- 623 с
3. Тамм И.Е. Основы теории электричества. Учебное пособие М. Наука. 1976. 660с.
4. Батыгин В.В. , Топтыгин И.Н. Сборник задач по электродинамике. Учебное пособие.
М. Наука. 1970. 480с.
5. Бредов М.М., Румянцев В.В., Топтыгин И.Н. Классическая электродинамика. Учебное
пособие. С.П. Лань. 2003. 400с.
6. Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика. Учебное пособие. Высшая школа.
1980. 335с.
7. Памятных, Е. А.. Основы электродинамики материальных сред в переменных и
неоднородных полях : учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по физ., радиофиз. и
материаловед. спец. / Е. А. Памятных, Е. А. Туров. - Москва : Физматлит. - [Б. м.] : Наука,
2000. - 240 с
12.3 Интернет-ресурсы:
1. Электронная библиотека
http://www.twirpx.com/
2.
для
студентов,
преподавателей
вузов
России
eLIBRARY – Научная электронная библиотека (Москва) http://elibrary.ru/
13. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении
образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень программного
обеспечения и информационных справочных систем (при необходимости).
Для работы на практических занятиях необходим справочный материал.
14. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины
(модуля).
Лекционная аудитория с мультимедийным оборудованием, лекционная аудитория.
15. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля).
Для более эффективного освоения и усвоения материала, рекомендуется знакомиться
с теоретическим материалом по той или иной теме до проведения семинарского занятия.
Работу с теоретическим материалом по теме с использованием учебника или конспекта
лекций можно проводить по следующей схеме:

название темы;

цели и задачи изучения темы;

основные вопросы темы;

характеристика основных понятий и определений, необходимых для усвоения
данной темы;

список рекомендуемой литературы;

наиболее важные фрагменты текстов рекомендуемых источников, в том числе
таблицы, рисунки, схемы и т.п.;

краткие выводы, ориентирующие на определенную совокупность сведений,
основных идей, ключевых положений, систему доказательств, которые необходимо усвоить.
В ходе работы над теоретическим материалом достигается

понимание понятийного аппарата рассматриваемой темы;

воспроизведение фактического материала;

раскрытие причинно-следственных, временных и других связей;

обобщение и систематизация знаний по теме.
Дополнения и изменения к рабочей программе на 201__ / 201__ учебный год
В рабочую программу вносятся следующие изменения:
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
___________________________________________________________
Рабочая
программа
пересмотрена
и
одобрена
на
заседании
______________________________________ «__» _______________201 г.
Заведующий кафедрой ___________________/___________________/
Подпись
Ф.И.О.
кафедры