Podstawy elektrodynamiki 2012/2013
Przykładowe pytania, problemy
Pytania szczegółowe
1. Sformułuj prawo sił Lorentza dla ładunków punktowych.
2. Sformułuj prawo sił Lorentza dla ładunków rozło\
onych w sposób ciągły.
3. Zapisz prawa tworzące równania Maxwella w postaci zale\
ności czasowych (sformułowanie
ró\
niczkowe). Nazwij te prawa.
4. Zapisz prawa tworzące równania Maxwella wykorzystując amplitudy zespolone (pobudzenie
harmoniczne). Nazwij te prawa.
5. Podaj definicję wektora indukcji elektrycznej w materiale, w którym występują elektryczne
efekty polaryzacyjne.
6. Podaj definicje ośrodków: niejednorodnego, liniowego.
7. Podaj definicję wektora indukcji magnetycznej w materiale, w którym występują efekty
magnetyzacyjne.
8. Podaj warunki brzegowe przy powierzchni idealnego przewodnika
9. Podaj zasadę zachowania energii i mocy (równanie Poyntinga) w postaci całkowej, w
dziedzinie czasu. Wyjaśnij sens fizyczny wszystkich występujących tam wielkości.
10. Zdefiniuj pojęcie ró\
nicy potencjałów elektrostatycznych.
11. Sformułuj prawo Biot-Savarta.
12. Podaj granicÄ™ stosowania przybli\
enia quasistatycznego. Kiedy stosujemy model o stałych
rozło\
onych?
Pytania opisowe
1. Podaj wzór (w postaci całkowej) i omów równanie ciągłości.
2. Podaj wzór (w postaci całkowej i omów prawo Gaussa.
3. Podaj wzór (w postaci całkowej) i omów prawo z
ródeł magnetycznych.
4. Podaj wzór (w postaci całkowej) i omów indukcji Faraday a.
5. Podaj wzór (w postaci całkowej) i omów uogólnione prawo Ampere a.
6. Dlaczego w idealnym przewodniku nie ma pola elektrycznego?
7. Na co mo\
e być zu\
yta moc dostarczona do naładowanego ośrodka? Jakie będą wówczas
relacje fazowe pomiędzy natę\
eniem pola elektrycznego a prÄ…dem?
8. Omów i uzasadnij sensowność wprowadzenia pojęcia napięcia (ró\
nicy potencjałów) w
przypadku elektrostatyki.
9. Porównaj metody określania pól: elektrycznego i magnetycznego w oparciu o koncepcję
potencjałów.
10. Omów pojęcia: równanie falowe i równanie Helmholtza.
11. Omów sens fizyczny rozwiązania równania falowego na przykładzie rozwiązania dla
przypadku jednej zmiennej.
12. Zdefiniuj wektor falowy i omów jego związek z podstawowymi parametrami ruchu falowego.
13. Zdefiniuj pojęcie polaryzacji fali i omów rodzaje polaryzacji fali płaskiej wykorzystując
pojęcie współczynnika eliptyczności.
Wyprowadzenia
1. Wyprowadz
związek pomiędzy gęstością powierzchniową prądu a prędkością poruszającego
się ładunku objętościowego, rozło\
onego w sposób ciągły.
2. Wyprowadz
wzór na oporność prostopadłościanu o długości l, polu przekroju poprzecznego S,
wykonanego z materiaÅ‚u o przewodnoÅ›ci wÅ‚aÅ›ciwej Ã.
3. WychodzÄ…c z obwodowego prawa Ampere a dla amplitud zespolonych wprowadz
pojęcie
zespolonej przenikalności elektrycznej.
4. Korzystając z równań Maxwella wyznacz związek pomiędzy składowymi normalnymi wektora
indukcji B i natÄ™\
enia pola magnetycznego H na granicy dwóch ośrodków materialnych.
Sformułuj zało\
enia.
5. Wprowadz
równania Laplace a i Poissona.
6. Wychodząc z rozwiązania równania falowego (przypadek jednowymiarowy) wyprowadz
wzór
na prędkość fazową fali płaskiej.
.
Przewidywana forma zaliczenia:
5 pytań, równo punktowanych: 2 pytania szczegółowe, 2 pytania opisowe, 1 wyprowadzenie. Na
zaliczenie proszę przynieść dokument potwierdzający to\
samość (ze zdjęciem).