Περιγραφή θέματος

  • Γενικά

    Κλασική Ηλεκτροδυναμική Ι

    Διδάσκων : Ι. Ρίζος

    Δυναμικές γραμμές ηλεκτρικού πεδίου που προκύπτει από την εισαγωγή φορτσμένου σωματιδίου σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο

  • 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

     Περιγραφή θεματικής ενότητας: Νόμος του Coulomb,Νόμος Ampère, Θεώρημα της απόκλισης, Θεώρημα Green, Εξισώσεις Maxwell, Διατήρηση φορτίου- Εξίσωση συνέχειας. Διανυσματικές παράγωγοι. Συνάρτηση δ του Dirac.

    Λέξεις Κλειδιά: Απόκλιση, Περιστροφή, Εξισώσεις Maxwell, Συνάρτηση δέλτα, Εξίσωση Συνέχειας. 

    Εκπαιδευτικοί Στόχοι: Επανάληψη των βασικών εννοιών του Ηλεκτρομαγνητισμού και της Διανυσματικής Ανάλυσης. Αντιμετώπιση του ηλεκτρομαγνητισμού ως ενοποιημένη θεωρία με τη βοήθεια των εξισώσεων του Maxwell.

  • 2. ΗΛΕΚΤΡΟΣΤΑΤΙΚΗ

     Περιγραφή θεματικής ενότητας: Το ηλεκτρικό πεδίο, ο νόμος του Gauss, αρχή της επαλληλίας, έργο και ενέργεια στην ηλεκτροστατική, το ηλεκτρικό δυναμικό, αγωγοί, χωρητικότητα, η εξίσωση Poisson και η εξίσωση Laplace.

    Λέξεις Κλειδιά: Νόμος Gauss, Αρχή της Επαλληλίας, Εξίσωση Laplace, Εξίσωση Poisson, Ηλεκτρικό Δυναμικό, Χωρητικότητα.

    Εκπαιδευτικοί Στόχοι: Υπολογισμός ηλεκτρικού πεδίου στατικής κατανομής φορτίων, Υπολογισμός ενέργειας στατικής κατανομής φορτίων. Εισαγωγή της έννοιας του δυναμικού.

  • 3. ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Μέθοδοι επίλυσης της εξίσωσης του Poisson και η εξίσωσης του Laplace. Συνοριακές συνθήκες στον Ηλεκτρομαγνητισμό. Θεώρημα μοναδικότητας. Η μέθοδος των ειδώλων. Επίλυση εξίσωσης του Laplace σε καρτεσιανές και σφαιρικές συντεταγμένες. Ανάπτυγμα σε πολύπολα.

    Λέξεις Κλειδιά: Θεώρημα της Μοναδικότητας, Μέθοδος των Ειδώλων, Πολυπολικό Ανάπτυγμα, Συνθήκες Dirichlet, Συνθήκες Neumann, Θεώρημα της Μοναδικότητας.

    Εκπαιδευτικοί Στόχοι:  Υπολογισμός του βαθμωτού δυναμικού με επίλυση της διαφορικής εξίσωσης του Laplace σε καρτεσιανές, σφαιρικές και κυλινδρικές συντεταγμένες με τη χρήση της μεθόδου διαχωρισμού των μεταβλητών καθώς και με τη βοήθεια προσεγγιστικών μεθόδων (ανάπτυγμα σε πολύπολα).

  • 4. ΗΛΕΚΤΡΟΣΤΑΤΙΚΑ ΠΕΔΙΑ ΣΤΗΝ ΥΛΗ

     Περιγραφή θεματικής ενότητας:  Ηλεκτρικά πεδία στην ύλη. Πόλωση. Ηλεκτρική μετατόπιση. Συνοριακές συνθήκες παρουσία διηλεκτρικών. Γραμμικά διηλεκτρικά. Νόμος του Gauss και εξίσωση Poisson/Laplace παρουσία διηλεκτρικών.

    Λέξεις Κλειδιά: Πόλωση, Ηλεκτρική Μετατόπιση, Γραμμικά Διηλεκτρικά, Διηλεκτρική Σταθερά, Διπολική Ροπή, Τετραπολική Ροπή.

    Εκπαιδευτικοί Στόχοι: Έρευση Ηλεκτρικού Δυναμικού και ηλεκτρικού πεδίου σε διατάξεις με παρουσία διηλεκτρικών υλικών.

  • 5. ΜΑΓΝΗΤΟΣΤΑΤΙΚΗ

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Νόμος Biot-Savart, Νόμος του Ampère, Μαγνητοστατικές συνοριακές συνθήκες, Διανυσματικό δυναμικό. Ανάπτυγμα σε πολύπολα, Μαγνητική διπολική ροπή.

    Λέξεις Κλειδιά: Διανυσματικό Δυναμικό, Μαγνητική Ροπή.

    Εκπαιδευτικοί Στόχοι: Επίλυση προβλημάτων μαγνητοστατικής. Εισαγωγή της έννοιας του Διανυσματικού Δυναμικού. Προσεγγιστικές μέθοδοι επίλυσης.

  • 6. ΜΑΓΝΗΤΟΣΤΑΤΙΚΑ ΠΕΔΙΑ ΣΤΗΝ ΥΛΗ

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Μαγνήτιση, Διαμαγνητικά, Παραμαγνητικά, Σιδηρομαγνητικά υλικά. Συνοριακές συνθήκες. Γραμμικά διαμαγνητικά υλικά. Βαθμωτό μαγνητικό Δυναμικό.

    Λέξεις Κλειδιά: Διαμαγνητικά Υλικά, Παραμαγνητικά Υλικά, Σιδηρομαγνητικά Υλικά.

    Εκπαιδευτικοί Στόχοι: Επίλυση προβλημάτων μαγνητοστατικής στην ύλη.

  • ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

    • Εισαγωγή στην Ηλεκροδυναμική, D. Griffiths, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης (2004).
    • Κλασσική ηλεκτροδυναμική, Ι.Δ Βέργαδου, Εκδόσεις Συμεών (2002).
    • Classical Electrodynamics, Second Edition, Hans C. Ohanian, Laxmi Publication (2006).
    • Electromagnetism, G. L. Pollack, D. R. Stump, Pearson (2005).
    • Classical Electrodynamics, 3rd edition, J. D. Jackson, Willey (1998).
    • Classical Electromagnetic Theory,2nd edition, J. Venderlinde, Kluwer Academic Publishers (2004).
    • Θέμα 9