Elektrodynamika IN II rok

Pytania na egzamin ustny
Elektrodynamika IN i EiChJ II rok
zem.zim. 2016/17
Pytanie obowiązkowe (błędna odpowiedź dyskwalifikuje):
Podać równania Maxwell’a.
Każdy zdający losuje jedno pytanie z serii A i jedno z serii B.
seria A
1. Podać równania elektrostatyki w postaci różniczkowej.
2. Potencjalność pola elektrostatycznego.
3. Natężenie pola elektrycznego pojedynczego ładunku punktowego i dipola elektrycznego.
4. Rozwinięcie multipolowe potencjału elektrostatycznego rozkładu ładunku.
5. Momenty dipolowe i kwadrupolowe rozkładu ładunków. Przykłady.
6. Prawo Gaussa zastosowane do wyznaczania natężenia pola elektrycznego. Podać
przykłady.
7. Definicja wektora polaryzacji P i jego własności.
8. Co to jest dielektryczny ośrodek liniowy ?
9. Definicja i własności indukcji elektrycznej D ?
10. Związek między podatnością i przenikalnością dielektryczną ośrodka.
11. Warunki brzegowe dla pól E i D na granicy dielektryków.
12. Warunki brzegowe dla pól E i D na granicy dielektryka i przewodnika.
13. Energia układu naładowanych przewodników. Współczynniki pojemności.
14. Energia pola elektrostatycznego w próżni i w ośrodku dielektrycznym.
15. Pojemność kondensatora i energia pola elektrycznego.
16. Siła działająca na ładunek powierzchniowy w polu elektrycznym.
17. Zagadnienie Dirichleta i zagadnienie Neumanna w elektrostatyce
18. Funkcja Greena dla zagadnienia Dirichleta. Ogólna postać rozwiązania problemu Dirichleta.
1
19. Omówić metodę obrazów. Przykład.
20. Siła i moment skręcający działające na układ ładunków w polu elektrycznym
w przybliżeniu dipolowym.
21. Wektor polaryzacji i ładunek związany.
22. Pole elektryczne lokalne a pole średnie w ośrodku dielektrycznym.
23. Polaryzowalność atomowa. Wzór Clausiusa-Mossottiego.
24. Energia pola elektrycznego w obecności dielektryków. Gęstość energii pola.
25. Wpływ zmiany przenikalności dielektrycznej na energię pola elektrycznego. Pojemność kondensatora z dielektrykiem.
26. Praca wykonana nad ładunkami w obecności dielektryków.
27. Równanie ciągłości i przepływ prądu stałego w ośrodkach przewodzących.
28. Prawo Ohma - uzasadninie mikroskopowe (ruchliwość,przewodność właściwa,
opór właściwy).
29. Prawo Joule’a dla prądów objętościowych i liniowych.
30. Siła elektromotoryczna. Przykłady.
31. Prawa Kirchhoffa.
seria B
1. Siła oddziaływania między prądami liniowymi.
2. Wektor indukcji magnetycznej. Równania magnetostatyki w próżni.
3. Indukcja magnetyczna prądu płynącego w nieskończonym przewodniku liniowym. Prawo Ampère’a w próżni.
4. Potencjał wektorowy. Cechowanie kulombowskie.
5. Potencjał wektorowy dla ogólnego rozkładu prądu stałego. Prawo Biota-Savarta.
6. Rozwinięcie multipolowe potencjału wektorowego. Dipol magnetyczny.
7. Magnetyczny moment dipolowy pętli liniowej z prądem i objętościowego rozkładu prądu.
8. Pole indukcji magnetycznej punktowego dipola magnetycznego m.
9. Siła i moment skręcający działające na dipol magnetyczny m w polu B.
2
10. Ośrodki magnetyczne. Wektor namagnesowania. M. Związek między indukcją
magnetyczna, namagnesowaniem i natężeniem pola magetycznego H.
11. Związek prądów namagnesowania z wektorem namagnesowania M.
12. Natężenie pola magnetycznego w ośrodku magnetycznym. Prawo Ampère’a w
ośrodkach magnetycznych.
13. Związek między polem B i polem H w ośrodku magnetycznym. Scharakteryzować ośrodki paramagnetyczne, diamagnetyczne i ferromagnetyczne.
14. Warunki brzegowe dla B i H na powierzchni ośrodka magnetycznego.
15. Siła Lorentza związana z ruchem w polu magnetycznym i elektrycznym.
16. Prawo indukcji Faraday’a w postaci różniczkowej i całkowej.
17. Potencjał wektorowy i skalarny dla pól zależnych od czasu: związek z polami E
i B.
18. Transformacja cechowania potencjału wektorowego i skalarnego.
19. Indukcja wzajemna i samoindukcja obwodów z prądem.
20. Współczynniki indukcji obwodów z prądem. Energia pola magnetycznego.
21. Wzór na współczynnik indukcji wzajemnej liniowych obwodów z prądem.
22. Siły działające na obwody z prądem. Potencjał efektywny a) przy ustalonych
prądach, b) przy ustalonych strumieniach Φ.
23. Prąd przesunięcia. Uogólnione prawo Ampère’a.
24. Równania falowe dla potencjałów. Cechowanie Lorenza.
25. Równiania falowe dla pól E i H w próżni.
26. Prawo zachowania energii. Twierdzenie Poyntinga.
27. Wektor Poyntinga.
28. Fale płaskie w liniowym ośrodku jednorodnym.
29. Prawa odbicia i załamania płaskiej fali elektromagnetycznej na granicy dielektryków.
30. Potencjały retardowane dla dowolnego rozkładu ładunków i prądów.
31. Potencjały retardowane dla źródeł harmonicznych. Pole bliskie i dalekie.
32. Potencjały i pola E i B dipola elektrycznego drgającego z częstością ω.
3