ΕΤΥ-301
Ηλεκτρομαγνητισμός

Πληροφορίες μαθήματος

Τύπος μαθήματος
Υποχρεωτικό
Εξάμηνο σπουδών
5ο
Εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας
5
Πιστωτικές μονάδες
6
Προαπαιτούμενα μαθήματα
ΕΤΥ-102 Γενική Φυσική ΙΙ,   ΕΤΥ-112 Γενικά Μαθηματικά ΙΙ
Οργάνωση διδασκαλίας
Φόρτος εργασίας εξαμήνου σε ώρες:
  • Διαλέξεις: 65
  • Μελέτη: 80
  • Σύνολο: 145

Διδάσκων

Ανδρέας Λυμπεράτος
email
lyb@materials.uoc.gr
τηλέφωνο
2810394286
γραφείο
B211, Κτήριο Τμήματος Επιστήμης Υπολογιστών
Ώρες γραφείου
Δευτέρα 14:00-15:00

Διεξαγωγή μαθήματος

Ώρες Διδασκαλίας
Τετάρτη 12:00-15:00.
Ώρες Ασκήσεων
Δευτέρα 09:00-11:00.

Ανακοινώσεις

Διδασκόμενη ύλη

  1. Μαθηματικά εργαλεία από την Διανυσματική ανάλυση
  2. Ηλεκτροστατική: Νόμος του Coulomb και ηλεκτρικό πεδίο, απόκλιση και στροβιλισμός ηλεκτρικού πεδίου, νόμος του Gauss, ηλεκτρικό δυναμικό, εξίσωση Poisson και Laplace, ηλεκτροστατική ενέργεια, αγωγοί.
  3. Ειδικές τεχνικές υπολογισμού δυναμικών, θεωρήματα μοναδικότητας, μέθοδος των ειδώλων, χωρισμός μεταβλητών, δίπολο.
  4. Ηλεκτροστατικά πεδία στην ύλη: πόλωση, πεδίο πολωμένου σώματος, ηλεκτρική μετατόπιση, γραμμικά διηλεκτρικά.
  5. Μαγνητοστατική: Δύναμη Lorentz, νόμος Biot-Savart, απόκλιση και στροβιλισμός μαγνητικού πεδίου, μαγνητικό διανυσματικό δυναμικό.
  6. Μαγνητοστατικά πεδία στην ύλη: μαγνήτιση, πεδίο μαγνητισμένου σώματος, βοηθητικό πεδίο, γραμμικά και μη γραμμικά μέσα

Μαθησιακά αποτελέσματα

Η ύλη του μαθήματος περιλαμβάνει την μελέτη προβλημάτων Ηλεκτροστατικής και Μαγνητοστατικής με χρήση μαθηματικών εργαλείων, όπως αυτά της διανυσματικής ανάλυσης και επίλυσης μερικών διαφορικών εξισώσεων. Οι μαθησιακοί στόχοι τους οποίους οι φοιτητές στο τέλος του μαθήματος θα πρέπει να έχουν επιτύχει είναι οι εξής:

  1. Εμβάθυνση στη θεωρία του Ηλεκτρομαγνητισμού σε προπτυχιακό επίπεδο
  2. Εφαρμογή μαθηματικών εργαλείων για την επίλυση φυσικών προβλημάτων
  3. Ανάπτυξη φυσικής αντίληψης και χρήση της έννοιας της συμμετρίας για την προσέγγιση και έλεγχο φυσικών προβλημάτων
  4. Προετοιμασία των φοιτητών για παρακολούθηση συναφών μαθημάτων μεταπτυχιακού κύκλου σπουδών

Αξιολόγηση φοιτητών

Πρόοδος50%
Τελική εξέταση50%

Η πρόοδος είναι προαιρετική. Η βαθμολογία της τελικής εξέτασης, εφ όλης της ύλης, προσμετρά 100% εάν η συνολική βαθμολογία σε αυτή την περίπτωση είναι καλύτερη.

Εξεταστέα Ύλη Μαθήματος

Ενδεικτική Ύλη και επιλογή ασκήσεων από το ΝΕΟ βιβλίο του D. J. Griffiths

Κεφ. 1
Ασκήσεις: 1.2, 1.5, 1.6, 1.13, 1.16, 1.19-1.21, 1.26-1.28, 1.32, 1.33, 1.36-1.39, 1.41-1.44, 1.46-1.48, 1.49-1.51, 1.53, 1.58, 1.60, 1.62
Κεφ. 2
Ασκήσεις: 2.1-2.6, 2.9, 2.10, 2.11-2.18, 2.19, 2.20, 2.21-2.24, 2.29, 2.30, 2.31, 2.32, 2.35-2.36, 2.42, 2.45, 2.46
Κεφ. 3 (από το Κεφ. 3.4 διαβάστε μόνο για δίπολα, δηλαδή τα Παρ. 3.10 και 3.4.4)
Ασκήσεις: 3.7-3.10, 3.12-3.15, 3.17-3.18, 3.31, 3.33, 3.37
Κεφ. 4 (μη διαβάσετε το 4.4.2)
Ασκήσεις: 4.5-4.8, 4.10-4.12, 4.14-4.21, 4.26, 4.27, 4.31-4.33, 4.38
Κεφ. 5
Ασκήσεις: 5.4-5.6, 5.7-5.9, 5.10α, 5.11, 5.12, 5.13-5.16, 5.18, 5.22-5.26, 5.33-5.35, 5.37
Κεφ. 6 (μόνο το 6.1.2)
Ασκήσεις: 6.1, 6.3.

Ενδεικτική Ύλη και επιλογή ασκήσεων από το ΠΑΛΑΙΟ βιβλίο του D. J. Griffiths

Κεφ. 1
Ασκήσεις: 1.2, 1.6, 1.7, 1.13, 1.16, 1.17, 1.20-1.22, 1.27-1.29, 1.31, 1.33, 1.35-1.38, 1.40-1.43, 1.45-1.48, 1.50-1.52, 1.54, 1.57, 1.60-1.62
Κεφ. 2
Ασκήσεις: 2.1-2.6, 2.9, 2.10, 2.11-2.18, 2.19, 2.20, 2.21-2.24, 2.30, 2.31, 2.32, 2.33, 2.35, 2.36, 2.37, 2.43, 2.46, 2.47
Κεφ. 3 (από το Κεφ. 3.4 διαβάστε μόνο για δίπολα, δηλαδή τα Παρ.10 και 3.4.4)
Ασκήσεις: 3.6-3.9, 3.11, 3.12, 3.14, 3.16, 3.18,3.19,3.31, 3.33, 3.37
Κεφ. 4 (μη διαβάσετε το 4.4.2)
Ασκήσεις: 4.5-4.8, 4.10-4.12, 4.14-4.21, 4.27, 4.28, 4.34-4.36
Κεφ. 5
Ασκήσεις: 5.3-5.5, 5.7-5.9, 5.10α, 5.11,5.12, 5.13α, 5.15-5.18, 5.20, 5.35-5.37
Κεφ. 6 (μόνο το 6.1.2)
Ασκήσεις: 6.1, 6.3.

Βιβλιογραφία

  1. D. J. Griffiths, "Εισαγωγή στην Ηλεκτροδυναμική", Τόμος Ι και ΙΙ, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης.
  2. Feynman, Lectures on Physics, Vol. II, Addison and Wesley
  3. Wangness, ‘Electromagnetic fields’, Wiley
  4. D. Corson and P. Lorrain, "Introduction to Electromagnetic Fields and Waves", Freeman and Company
  5. L. Landau, "Electrodynamics of continuous media", Oxford Univ. Press
  6. D. T. Edmonds, "Electricity and magnetism in biological systems", Oxford Univ. Press