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

Загрузка...

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	очно-заочная	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

^ 1. Организационно-методическое сопровождение

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.

^ 2. Тематический план учебной дисциплины

№ п/п	Наименование раздела, подраздела, темы лекции	Бюджет учебного времени					Форма текущего и итогового контроля
		Всего	в том числе
		Всего	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

^ 3. Содержание учебной дисциплины «Электродинамика сплошных сред»

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	^ Приближение квазистационарности.
3.1	Квазистационарное ЭМП. Условия квазистационарности.
3.2	Скин- эффект. ЭМП осциллятора Излучение энергии осциллятором.
3.3	ЭМП в статическом пределе.
4	^ Электростатическое поле.
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	^ Электродинамика движущихся сред
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	^ Основные урпвнения магнитной гидродинамики
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

Скачать 127,07 Kb.

оставить комментарий

Дата	30.09.2011
Размер	127,07 Kb.
Тип	Рабочая программа, Образовательные материалы

Добавить документ в свой блог или на сайт

плохо

не очень плохо

средне

хорошо

отлично

Ваша оценка этого документа будет первой.

Ваша оценка:

Разместите кнопку на своём сайте или блоге:

Загрузка...

База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации