Předmět: Elektrodynamika

« Zpět
Název předmětu Elektrodynamika
Kód předmětu KEP/ED
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Dostupnost předmětu Předmět je nabízen přijíždějícím studentům
Vyučující
  • Pecka Michal, prof. Ing. CSc.
  • Jícha Hana, Ing. Ph.D.
  • Studená Monika, prof. Ing. CSc.
  • Kušnír Tomáš, doc. Ing. Ph.D.
  • Grossl Jiří, prof. Ing. Ph.D.
  • Adamcová Lucie, Ing.
  • Jíšová Kateřina, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Nestacionární Maxwellovy rovnice v integrálním a diferenciálním tvaru. Elektrodynamické potenciály. 2. Maxwellovy rovnice pro časově harmonicky proměnné elektromagnetické pole. Energetická bilance elektromagnetického pole. Poyntingův vektor. 3. Speciální metody řešení polí. Integrální výrazy pro potenciály. Metoda zrcadlení. Výpočet provozních parametrů (odpor, kapacita, indukčnost) pro typická uspořádání. 4. Okrajové úlohy a jejich formulace. Stacionární tvar parciálních diferenciálních rovnic pro potenciál. 5. Analytické řešení jednoduchých okrajových úloh v planární, osové a kulové symetrii. 6. Numerické řešení okrajových úloh. Metoda konečných diferencí. 7. Pokročilé metody pro řešení okrajových úloh. 8. Homogenní přenosové vedení. Základní rovnice pro časoprostorové rozložení napětí a proudu. 9. Homogenní přenosové vedení v ustáleném harmonickém stavu. 10. Elektromagnetické vlnění. 11. Šíření rovinné, válcové a kulové vlny volným prostorem. Dopad vlny na rozhraní. 12. Základní druhy antén. Blízké a vzdálené pole. Vyzařovací charakteristiky. 13. Základní typy vlnovodů, charakteristické kmity.

Studijní aktivity a metody výuky
  • Kontaktní výuka - 52 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 30 hodin za semestr
  • Příprava na dílčí test [2-10] - 5 hodin za semestr
  • Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků [1-8] - 5 hodin za semestr
  • Vypracování seminární práce v bakalářském studijním programu [5-40] - 20 hodin za semestr
  • E-learning [dáno e-learningovým kurzem] - 36 hodin za semestr
  • Kontaktní výuka - 16 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
ovládat základní zákony a principy stacionárního elektromagnetického pole
ovládat základy vektorové analýzy, integrální počet, diferenciální rovnice
Odborné dovednosti
ovládat běžně dostupnou výpočetní techniku
Obecné způsobilosti
bc. studium: své učení a pracovní činnost si sám plánuje a organizuje,
bc. studium: rozpozná problém, objasní jeho podstatu, rozčlení ho na části,
bc. studium: kriticky přistupuje ke zdrojům informací, informace tvořivě zpracovává a využívá při svém studiu a praxi,
Výsledky učení
Odborné znalosti
charakterizovat fyzikální podstatu elektromagnetických jevů
vysvětlit základní metody pro analýzu elektromagnetických jevů
shrnout základní jevy nestacionárního elektromagnetického pole
popsat vlnové procesy na vedení a ve volném prostředí
Odborné dovednosti
pracovat s počítačovým programem pro analýzu elektromagnetických jevů
Obecné způsobilosti
bc. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru,
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška založená na výkladu,
Cvičení (praktické činnosti),
Odborné dovednosti
Přednáška založená na výkladu,
Cvičení (praktické činnosti),
Řešení problémů,
Obecné způsobilosti
Přednáška založená na výkladu,
Cvičení (praktické činnosti),
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Kombinovaná zkouška,
Test,
Seminární práce,
Odborné dovednosti
Kombinovaná zkouška,
Seminární práce,
Individuální prezentace,
Obecné způsobilosti
Demonstrace dovedností (praktická činnost),
Doporučená literatura
  • Benešová, Zdeňka; Mayer, Daniel. Základní příklady z teorie elektromagnetického pole. 1. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 2001. ISBN 80-7082-818-8.
  • David J. Griffiths. Introduction to Electrodynamics. 2017. ISBN 978-1108420419.
  • Edward M. Purcell. Electricity and Magnetism. 2013. ISBN 978-1107014022.
  • Halliday, David; Resnick, Robert,; Walker, Jearl,; Dub, Petr. Fyzika. 2., přeprac. vyd. Brno : VUTIUM, 2013. ISBN 978-80-214-4123-1.
  • John David Jackson. Classical Electrodynamics. 2009. ISBN 978-8126510948.
  • Mayer, Daniel. Aplikovaný elektromagnetizmus : úvod do makroskopické teorie elektromagnetického pole pro elektrotechnické inženýry. 1. vyd. České Budějovice : Kopp, 2012. ISBN 978-80-7232-424-8.
  • Sedlák, Bedřich; Štoll, Ivan. Elektřina a magnetismus. První elektronické vydání (Čtvrté vydání, v Nakladatelství Karolinum třetí). 2017. ISBN 978-80-246-3146-2.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr