Elektrodinamika - vježbe

Ukratko o vježbama

Vježbe iz obveznog kolegija Elektrodinamika izvode se u petom semestru preddiplomskog studija (smjer Fizika) i prvom semestru diplomskih studija po 3 sata tjedno s ukupnim semestralnim brojem sati 45. Gradivo kolegija obuhvaća elektrostatiku, magnetostatiku, Maxwellove jednadžbe, elektromagnetske valove i zračenje.

Na vježbama iz kolegija Elektrodinamika rješavaju se numerički i teorijski primjeri. Satovi vježbi počinju tako da se daju papiri sa zadacima iz teme koja se obrađuje. Sve zadatke i potpuna rješenja s vježbi kao i domaće zadaće s rješenjima, studenti mogu pronaći na ovoj stranici.

Student je, također, dužan imati Pregled formula kojeg je moguće preuzeti ovdje. Zbirka koja sadrži zadatke iz domaćih zadaća, kolokvija, pismenih ispita i s vježbi nalazi se ovdje.

Tijekom semestra studenti polažu 3 kolokvija koji su zamjena za pismeni ispit. Na kolokvijima u semestru rješava se ukupno 8 zadataka, po kolokviju 2 ili 3 zadatka. Kolokvij traje 100 min, odnosno, 150 min. Za svaki zadatak može se maksimalno dobiti 5 bodova ili ukupno 40%. U navedenoj tablici su ukupni bodovi i okvirne ocjene nakon tri kolokvija:

Bodovi Ocjena
20 - 24
2
25 - 29
3
30 - 34
4
35 - 40
5

Ukoliko student ne ostvari na jednom od kolokvija najmanje 5 ili 6 bodova, odnosno,najmanje 20 bodova ukupno na kolokvijima, mora polagati popravni kolokvij iz kolokvija kojeg nije položio. Bodovi na popravnom kolokviju računaju se kao zamjena za kolokvij kojeg student nije položio ili kojemu nije pristupio.

Ukoliko student nije položio dva ili tri kolokvija, mora polagati pismeni ispit iz cijelog gradiva. U tom se slučaju brišu svi bodovi s kolokvija stečeni tijekom semestra. Za prolaz, student mora prikupiti 50 % bodova od mogućih 40 bodova na pismenom ispitu.

Prije pismenog ispita kontaktirajte me i potvrdite svoj dolazak na ispit bez obzira jeste li ste već prijavili ispit!

Preporučeni uvjeti pristupanja pismenom ispitu:

  • Položeni ispiti iz kolegija Fizika I, II, III, IV
  • Položeni ispiti iz kolegija Matematičke metode I, II

Maksimalan broj bodova koji student može zaslužiti na vježbama je 50 (ili, 50 %):

  • iz 3 kolokvija; maksimalno 40 bodova;
  • iz domaćih zadaća; maksimalno 10 bodova jer svaka ispravno riješena zadaća nosi 1 bod. Student mora ispravno riješiti 5 domaćih zadaća da bi ostvario uvjet izlaska na završni ispit.

Kolokviji su OBAVEZNI dio nastave. Domaće zadaće su, također,OBAVEZNI dio nastave.

Minimalan broj bodova koji student mora zaslužiti na vježbama i predavanjima tijekom semestra da može pristupiti završnom, usmenom ispitu, je 25 pri čemu na pojedinom kolokviju treba skupiti najmanje 5 ili 6 bodova.

Sadržaj vježbi

I. UVOD U ELEKTROSTATIKU

  1. Coulombov zakon. Princip superpozicije
  2. Gaussov zakon
  3. Rad i energija u elektrostatici. Vodiči

II. METODE ZA PRORAČUN ELEKTRIČNOG POTENCIJALA

  1. Rubni problemi u elektrostatici. Metoda slika
  2. Metoda separacije varijabli. Laplaceova jednadžba u pravokutnim koordinatama
  3. Laplaceova jednadžba u sfernim koordinatama
  4. Laplaceova jednadžba u cilindričkim koordinatama
  5. Multipolni razvoj električnog potencijala

III. ELEKTRIČNO POLJE U TVARIMA

  1. Polarizacija i vezani naboj. Makroskopske jednadžbe elektrostatike
  2. Rubni problemi s dielektricima i feroelektricima

IV. MAGNETOSTATIKA

  1. Lorenzova sila. Biot-Savartov zakon
  2. Ampereov zakon. Magnetski vektorski potencijal (I dio)
  3. Magnetski vektorski potencijal (II dio). Multipolni razvoj vektorskog potencijala

V. MAGNETSKO POLJE U TVARIMA

  1. Magnetizacija i vezane struje. Makroskopske jednadžbe magnetostatike
  2. Rubni problemi s magnetskim sredstvima

VI. MAXWELLOVE JEDNADŽBE

  1. Ohmov zakon. Faradayev zakon indukcije
  2. Energija magnetskog polja. Kvazistatička aproksimacija
  3. Zakoni očuvanja u elektrodinamici

VII. ELEKTROMAGNETSKI VALOVI

  1. Ravni EM val. Polarizacija
  2. Elektromagnetski valovi u jednostavnim sredstvima
  3. Disperzija. Apsorpcija

VIII. IZVORI I ZRAČENJA ELEKTROMAGNETSKIH VALOVA

  1. Retardirani potencijali. EM polje točkastog naboja u gibanju
  2. Zračenje električnog dipola. Zračenje magnetskog dipola i električnog kvadrupola

Literatura

Preporučene zbirke zadataka su:

  • Batygin V. V., Toptygin I. N., Problems in electrodynamics, Academic Press, London, 1978.
  • Labinac V., Riješeni zadaci iz elektrostatike i magnetostatike, Filozofski fakultet u Rijeci, Rijeka, 2003.
  • Lim Yung-kuo, Problems and Solutions on Electromagnetism, World Scientific, Singapore, 1993.
  • Milić B. S., Zbirka zadataka iz teorijske fizike-2.dio, BIGZ, Beograd, 1971.

Preporučeni udžbenici za vježbe su:

  • Griffiths D. J., Introduction to Electrodynamics, 4th ed., Prentice-Hall, New Jersey, 2012.
  • Heald M. A., Marion J. B., Classical Electromagnetic Radiation, 3rd ed., Dover, Mineola, 2012.
  • Jackson J. D., Classical Electrodynamics, 3rd ed., Wiley, New York, 1998.
  • Jefimenko O. D., Electricity and Magentism, 2nd ed., Electret Scientific Company, Waynesburg, 1989.
  • Nayfeh M. H., Brussel M. K., Electricity and Magnetism, Dover, Mineola, 2015.
  • Zangwill A., Modern Electrodynamics, Cambridge University Press, Cambridge, 2013.