скачать
Федеральное агентство по образованию
САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ Н.Г. ЧЕРНЫШЕВСКОГО
Кафедра теоретической и математической физики
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине ЭЛЕКТРОДИНАМИКА СПЛОШНЫХ СРЕД
для специальностей 010400 – Физика, 014000 – Медицинская физика, 014200 – Биохимическая физика и направления 510400 – Физика
реализуемых на физическом факультете
Саратов 2006 год
Рабочая программа
составлена в соответствии
с Государственным образовательным
стандартом ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ
по специальности 010400 - ФИЗИКА
(номер государственной регистрации _______________
от «200_ г.)
ОДОБРЕНО:
Председатель учебно-методической
комиссии физического факультета,
профессор
__________________ В.Л. Дербов
__________________ 2006 г.
|
|
УТВЕРЖДАЮ:
Проректор по учебной работе,
профессор
______________Е.М. Первушов
__________________ 2006 г.
|
СОГЛАСОВАНО:
Декан физического факультета,
профессор Д.А. Зимняков
Вид учебной работы
|
Бюджет времени по формам обучения, час
|
очная
|
очно-заочная
|
заочная
|
полная программа
|
ускорен-ные сроки
|
полная программа
|
ускоренные сроки
|
Аудиторные занятия, всего
|
68
|
|
|
|
|
в том числе: - лекции - лабораторные (практические) - семинарские
|
34
34
|
|
|
|
|
Самостоятельная работа студентов
|
17
|
|
|
|
|
Зачеты, +/-
|
-
|
|
|
|
|
Экзамены, +/-
|
+
|
|
|
|
|
Контрольные работы, количество
|
2
|
|
|
|
|
Курсовая работа, + /-
|
-
|
|
|
|
|
Заведующий кафедрой теоретической и
математической физики, профессор С.А. Смолянский
Автор: доцент кафедры теоретической и
математической физики, доцент, к.ф.-м.н. Ю.С. Гангнус
^
Дисциплина «Электродинамика сплошных сред» является заключительной частью курса электродинамики из цикла обще профессиональных дисциплин «Теоретическая физика». Целью курса является изучение теории электромагнитных процессов в различных средах.
Курс лекций предназначен для студентов 3-го курса физического факультета. Студенты должны усвоить основные законы и методы электродинамики и уметь применять их для решения конкретных задач. Курс опирается на полученные ранее знания по математике (математический анализ, методы математической физики, векторный анализ) и физике (классическая и релятивистская механика, электричество и магнетизм и оптика) и в свою очередь является основой специальных курсов по физике (радиофизика, электроника, электроника СВЧ и электроадиотехника).
Изучение теории идет дедуктивным методом, когда в основу изложения материала постулируется система уравнений Максвелла в вакууме для микрообъектов и после усреднения получаются уравнения для сплошных сред. Решения этих уравнений в диэлектрической и проводящей средах позволяет описать свойства электромагнитных волн и особенности их распространения. Анализируется механизм излучения электромагнитной энергии на примере поля осциллятора. Определяются механизмы поляризации и намагничивания и их характеристики для различных сред.. Вводятся связи между ними при переходе к рассмотрению движущихся сред. Анализируются следствия релятивистских эффектов первого порядка для движущихся диэлектриков и магнетиков.
Изложение магнитной гидродинамики опирается на использование уравнений непрерывности и Стокса и системы уравнений Максвелла. Рассматриваются проблемы устойчивости плазменных образований..
Важное значение в процессе обучения имеет самостоятельная работа студентов, на которую отводится часть часов учебного плана. Студентам рекомендуется выполнять более подробно промежуточные вычисления и решать указанные лектором задачи. Для повышения эффективности аудиторных занятий рекомендуется также повторять отдельные фрагменты предшествующих частей курса теоретической физики.
В результате усвоения курса студенты должны уметь:
- описывать и качественно объяснять динамику распространения электромагнитных волн в различных средах и плазме, предсказывать возможные следствия;
знать основные типы магнитогидродинамических уравнений и методы их решения;
уметь использовать решения уравнений для анализа процессов в плазме.
Для итогового контроля знаний по дисциплине предусмотрен экзамен по теоретической части и две контрольные работы по семинарским занятиям.
^
№ п/п
|
Наименование раздела, подраздела, темы лекции
|
Бюджет учебного времени
|
Форма текущего и итогового контроля
|
Всего
|
в том числе
|
лекции
|
лабораторные и практические
|
семинарские занятия
|
Самостоятельная работа
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
|
1
|
Введение
|
1
|
1
|
|
|
|
|
2
|
Основные законы электродинамики
|
10
|
6
|
|
4
|
2
|
|
3
|
Приближение квазистационарности
|
10
|
4
|
|
6
|
2
|
|
4
|
Электростатическое поле.
|
10
|
4
|
|
6
|
2
|
Контр.раб.
|
5
|
Стационарное магнитное поле.
|
12
|
4
|
|
8
|
2
|
|
6
|
Электродинамика движущихся сред.
|
8
|
4
|
|
4
|
2
|
|
7
|
Основные уравнения гидродинамики.
|
8
|
4
|
|
2
|
2
|
|
8
|
Основные уравнения магнитной гидродинамики.
|
4
|
2
|
|
2
|
2
|
.
|
9
|
Проблемы устойчивости плазмы.
|
4
|
4
|
|
|
2
|
Контр.раб.
|
10
|
Заключение
|
1
|
1
|
|
|
1
|
|
Итого
|
68
|
34
|
|
32
|
17
|
экзамен
|
^
1
|
Введение. Предмет и задачи дисциплины. Связь с другими курсами теоретической физики.
|
2.1
|
Потенциал электрического поля в неоднородной среде.Поляризация диэлектриков. Намагничивание сред. Уравнения Максвелла в вакууме и различных средах.
|
2.2
|
Уравнение непрерывности и закон сохранения электрического заряда. Работа сил и закон сохранения энергии. ЭМП в различных средах..
|
3
|
^
|
3.1
|
Квазистационарное ЭМП. Условия квазистационарности.
|
3.2
|
Скин- эффект. ЭМП осциллятора Излучение энергии осциллятором.
|
3.3
|
ЭМП в статическом пределе.
|
4
|
^
|
4.1
|
Свойства электростатического поля Силовые линии
Потенциал пространственных и поверхностных зарядов
|
4.2
|
Энергия электростатического поля. Пондеромоторные силы и их связь с энергией.
|
6
|
^
|
6.1
|
Связь между векторами напряженности индукции и поляризации-намагничивания в случае движущихся сред..
|
6.2
|
Униполярная индукция. Опыты Вильсона и Эйхенвальда..
|
7
|
Основные уравнения гидродинамики.
|
7.1
|
Уравнение непрерывности и несжимаемая жидкость.
|
7.2
|
Уравнения Стокса и понятие вязкости.
|
8
|
^
|
9
|
Проблемы устойчивости плазмы.
|
9.1
|
Устойчивый плазменный слой. Магнитное давление.
|
9.2
|
Устойчивость цилиндрического столба плазмы. Пинч эффект..
|
10
|
Заключение. МГД генератор. Проблема управляемой термоядерной реакции.
|
Раздел 4. Перечень основной и дополнительной литературы
Основная литература
Терлецкий Я.П. Рыбаков Ю.П. Электродинамика. - М.: Физматлит, 2001.
Ландау Л.Д. Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. . - М.: Наука, 1982.
Дополнительная литература
Тамм И.Е. Основы теории электричества. М.: Наука 1998.-504
Власов А.А. Макроскопическая электродинамика.
Ебелинг В. Образование структур при необратимых процессах. Введение в теорию диссипативных структур. - М.: РХД, 2004.
Пригожин И. Неравновесная статистическая механика. - М.: УРСС, 2005.
Алексеев Б.В. Физические принципы обобщенной больцмановской кинетической теории ионизованных газов // УФН, т. 173, с. 145, 2003.
Раздел 5. Перечень средств обучения
Стандартные технические средства отображения информации, предусмотренные для лекционных аудиторий.
Раздел 6. Вопросы к курсу
Потенциал электрически нейтральной системы. Электрическое поле диполя..
Потенциал электрического поля в неоднородной среде. Поляризация диэлектриков.
Магнитный момент тока. Намагничеваемость сред.
Уравнения Максвелла в неоднородных средах.
Уравнение непрерывности и закон сохранения электрического заряда.
Закон сохранения энергии электрического поля. ЭМП в однородных диэлектриках.
ЭМП в однородных проводниках. Скин эффект..
Потенциалы квазистационарного ЭМП
Условия квазистационарности.
ЭМП осциллятора. Излучение энергии осциллятором.
Свойства электростатического поля. Силовые линиии ЭСП.
Потенциал пространственных и поверхностных зарядов.
Энергия ЭСП.Связь пондеромоторных сил с энергией ЭСП.
Свойства стационарного магнитного поля..
Потенциал и напряженность СМП. Магнитный момент тока..
Энергия СМП. Коэффициенты индукции..
Поляризация и намагничивание движущихся сред.
Униполярная индукция.
Опыты Вильсона и Эйхенвальда.
Уравнения непрерывности и Стокса в гидродинамике.
Основные уравнения магнитной гидродинамики.
Устойчивость плоского плазменного столба.Магнитное давление.
Устойчивость цилиндрического плазменного столба. Пинч эффект.
Дополнения и изменения к рабочей программе на учебный год по дисциплине «Электродинамика сплошных сред»
В рабочую программу внесены следующие изменения:
Д   ополнения и изменения в рабочей программе обсуждены на заседании
кафедры теоретической и математической физики
« » 200_г. (протокол № ).
Заведующий кафедрой
Добавить документ в свой блог или на сайт
|
