 שנה"ל תשע"ו | |||||||||||||||||||||||||
 |
 |
||||||||||||||||||||||||
|
שדות אלקטרומגנטיים
Electromagnetic Fields |
0512-2525-03 | ||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| הנדסה | תואר ראשון - חשמל ואלקטרוניקה | |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
ש"ס: 4.0
סילבוס מקוצר
שעות: 4 ש"ס
משקל: 3.5
דרישות קדם: אנליזה הרמונית, פיזיקה (2), משוואות דיפרנציאליות חלקיות (במקביל)
כוחות ושדות אלקטרומגנטיים ומקורות השדה. משוואות מקסוול בריק בצורה אינטגרלית ודיפרנציאלית, תנאי שפה. בעיות סטטיות ודינמיות; גלים מישוריים; ניסוח משוואות השדה הקווזיסטטיות.
אלקטרוקווזיסטטיקה: פוטנציאל; משוואות פואסון ולפלס; אינטגרל הסופרפוזיציה; בעיות תנאי שפה בקורדינטות קרטזיות, גליליות וכדוריות; שיטות פתרון נומריות; מערכות אלקטרומכניות ומעגלי-תמורה.
מגנטוקווזיסטטיקה: פוטנציאל וקטורי; משפט הלמהולץ; חוק ביו-סבר ואינטגרל הסופרפוזיציה; בעיות תנאי שפה; שדות ומתחים מושרים; השראות עצמית והדדית; מערכות מגנטומכניות ומעגלי- תמורה.
שדות בחומרים חשמליים ומגנטיים: הולכה; רלקסציה; קיטוב ומגנטיזציה; מודלים פיזיקאליים; משוואות השדה בחומר; שיטות פתרון; דוגמאות למערכות אלקטרומכניות ומגנטומכניות.
אנרגיה אלקטרומגנטית: משפט Poynting ; מאזן הספקים במערכות סטטיות וקווזיסטטיות; חילופי אנרגיה חשמלית ומכנית.
אלקטרודינמיקה: המצב הסינוסואידלי העמיד ומבוא לגלים אלקטרומגנטיים.
Course description
Credit Points: 3.5
Prerequisites: Harmonic Analysis; Physics (2); Partial Differential Equations (concurrent)
Electromagnetic forces and fields and their sources. Maxwell’s equation in vacuum: The integral and differential forms; boundary and continuity conditions; static and dynamic problems; plane waves; the quasistatic field equations.Electro-quasistatics: Potential; Poisson’s and Laplace’s equations; the superposition integrals; boundary value problems in Cartesian, cylindrical and spherical coordinates; electro-mechanical systems and equivalent circuits; numerical solutions. Magneto-quasistatics: The vector potential and gauge theory; Biot-Savart superposition integral; boundary value problems; induced fields and potentials; self and mutual induction; magneto-mechanical systems and equivalent circuits. Fields in matter: Conduction and charge relaxation, polarization and magnetization; physical models; field equations and constitutive relations; solution techniques; examples for quasistatic electro- and magneto-mechanical systems. Electromagnetic energy: Pointing's theorem; energy balance in static and quasistatic problems; exchange of mechanical and electromagnetic energy. Electro-dynamics: The sinusoidal steady state and introduction to electromagnetic waves.
Prerequisites: Harmonic Analysis; Physics (2); Partial Differential Equations (concurrent)
Electromagnetic forces and fields and their sources. Maxwell’s equation in vacuum: The integral and differential forms; boundary and continuity conditions; static and dynamic problems; plane waves; the quasistatic field equations.Electro-quasistatics: Potential; Poisson’s and Laplace’s equations; the superposition integrals; boundary value problems in Cartesian, cylindrical and spherical coordinates; electro-mechanical systems and equivalent circuits; numerical solutions. Magneto-quasistatics: The vector potential and gauge theory; Biot-Savart superposition integral; boundary value problems; induced fields and potentials; self and mutual induction; magneto-mechanical systems and equivalent circuits. Fields in matter: Conduction and charge relaxation, polarization and magnetization; physical models; field equations and constitutive relations; solution techniques; examples for quasistatic electro- and magneto-mechanical systems. Electromagnetic energy: Pointing's theorem; energy balance in static and quasistatic problems; exchange of mechanical and electromagnetic energy. Electro-dynamics: The sinusoidal steady state and introduction to electromagnetic waves.