Phys 435 :: Physics Illinois ::伊利诺伊大学在Urbana-Champaign

课程描述

本课程介绍了电动力学的系统发展，包括麦克斯韦方程，静电和磁静态，边界价值问题，物质和电磁波。第二学期（Phys 436）涵盖电磁波，电势和规数不变性以及相对论的电动力学。

先决条件：数学285；学分或同时入学325。
注意：数学241（矢量积分）在E＆M中比在机械方面更为重要。

课程主题

括号中选定的Griffith问题。

  1. 电场：
    • 发散→电荷密度。高斯定律。
    • 卷曲= 0（静态）→电势。
    • 静电能
    • 您应该知道如何：
      计算电荷密度。（2.9）
      应用高斯定律。（2.16）
      计算潜在差异（例如，DO线积分）。（2.21）
      计算通量（表面积分）。（2.10）
      计算场能。（2.36）
  2. 导体：
    • 等电位表面。
    • 诱导电荷。
    • 电容器
    • 图像方法
    • 活力。场能。
    • 您应该知道如何：
      计算电容。（2.43，2.44）
      使用图像解决（简单）问题。（3.7）
  3. 拉普拉斯方程：
    • 变量的分离
    • 边界条件：v或e在表面。
    • 边界价值问题
    • 多极扩展
    • 笛卡尔坐标：傅立叶系列
    • 球形坐标：Legendre多项式，球形谐波
    • 您应该知道如何：
      在各种坐标系中求解（3.45）
      应用边界条件（3.43）
      解决电动（和磁性）偶极子的问题（3.33）
  4. 物质上的电场：
    • 极化
    • E，D和P
    • 线性电介质
    • 边界条件
    • 场能
    • 您应该知道如何：
      计算结合电荷（4.10）
      计算偶极子上的力和扭矩（4.6，4.9）
      应用边界条件（4.16，4.18 4.22）
      计算场能和力（4.26，第4.4.4节）
  5. 磁场：
    • 洛伦兹部队
    • Biot-Savart和Ampere的法律
    • 活力。场能。
    • 向量电位
    • 仪表转换。库仑量表
    • 您应该知道如何：
      计算移动电荷和电流载有电线的力（5.42-5.44）
      计算电流（5.9）产生的场
      考虑到电流（5.23，5.24），计算矢量电势
  6. 物质上的磁场：
    • 磁化
    • B，H和M
    • 绑定电流
    • 边界条件
    • 您应该知道如何：
      计算磁偶极子（和电流环）上的力（6.1，6.3）
      计算磁化对象的结合电流和场（6.7-6.9）
      应用边界条件（6.17，6.18）
  7. 时间依赖：
    • 欧姆定律
    • 电动部队，动作EMF，法拉第定律
    • 电感和磁能
    • 麦克斯韦的真空方程
    • 您应该知道如何：
      Solve RC，LC和RLC电路（7.2、7.3、7.31）
      计算电感和场能（7.28，7.32）
      计算诱导电流（7.24）
    • 波方程
    • 电磁辐射（平面波）
    • 电介质传播
    • 介电接口的反射和折射
    • 导体的传播，皮肤深度
    • 导体的反射