Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
17P1B Teorie elektromagnetického pole B Rozsah výuky:3+2
Přednášející (garant):Macháč J. Typ předmětu:Z Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:317 Kreditů:6 Semestr:L

Anotace:
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními vlastnostmi a metodami řešení statických, stacionárních a časově proměnných polí, návrhem izol. vrstev, kapacitorů, induktorů, magn. obvodů, se šířením elektromag. vln a s povrchovým jevem. Oproti variantě A je důraz kladen na výklad numerických metod využívaných v prostředcích počítač. návrhu systémů elektrotechniky. Předmět je určen pro studenty se zájmem o aplikace počítačové techniky.

Osnovy přednášek:
1. Základní postuláty elektromagnetického pole. Náboje a proudy
2. Pole ve vakuu. Laplaceova, Poissonova, integrální rovnice - řešení
3. Makroskopický model hmoty. Polarizace a magnetizace
4. Pole ustálených proudů. Magnetické pole proudovodičů
5. Potenciály v magnetickém poli. Vlastní a vzájemná indukčnost
6. Magnetické obvody a jejich řešení. Pole ve feromagnetiku
7. Nestacionární pole. Úplné Maxwellovy rovnice, materiálové vztahy
8. Indukční zákon. Energie a síly v elektromagnetickém poli
9. Analytické a numerické metody řešení elektromagnetických polí
10. Počítačové řešení polí. Metoda konečných diferencí
11. Metody: konečných prvků, hraničních prvků, Monte Carlo. Numerické řešení
12. Poyntingův teorém. Výkon pohlcený hmotou. Elektromagnetická vlna
13. Rovinná harmonická vlna. Pole a vlny ve vodičích, povrchový jev
14. Vedení vln. TEM vlny v dvouvodičovém vedení a v koaxiálním kabelu

Osnovy cvičení:
1. Nezbytné matematické operace. Úvod do elektrostatiky - intenzita, potenciál
2. Elementární metody řešení elektrostatického pole v homogenním i nehomogenním prostředí - Gaussova věta, princip superzpozice, metoda zrcadlení, výpočet kapacity, návrh vedení - elektrická pevnost
3. Analytické a numerické metody řešení Poissonovy a Laplaceovy rovnice
4. Počítačová učebna - metoda konečných prvků - numerické řešení Laplaceovy rovnice
5. Projektové cvičení - výpočet rozložení potenciálu metodou konečných diferencí
6. Stacionární elektrický proud - návrh uzemňovacích elektrod. Elementární metody řešení stacionárního magnetického pole - Ampérův zákon, metoda superpozice, Biotův Savartův zákon
7. Potenciály v magnetickém poli, výpočet vlastní a vzájemné indukčnosti
8. Projektové cvičení - magnetické obvody
9. Počítačová učebna - magnetické obvody, stacionární magnetické pole - numerické řešení
10. Nestacionární elektromagnetické pole - Faradayův indukční zákon, přenášený výkon, výkonová bilance, harmonicky proměnná pole
11. Rovinná elektromagnetická vlna, výpočet napětí přijímaného anténou
12. Projektové cvičení - povrchový jev
13. Laboratorní cvičení
14. Povrchový jev v pravoúhlé i válcové souřadné soustavě
Zápočet

Literatura Č:
[1] Novotný, K.: Teorie elektromagnetického pole I. Skripta ČVUT, Praha 1988
[2] Coufalová, B., Havlíček, V., Mikulec, M., Novotný, K.: Teorie elektromagnetického pole I. Příklady. Skripta ČVUT, Praha 1996, 98
[3] Vitásek, E.: Numerické metody. SNTL, Praha 1981

Literatura A:
[1] R.E.Collin: Field Theory of Guided Waves. 2nd Edit., IEEE Press, New York 1991

Požadavky:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 19+4
Typ cvičení: s, l, c, p

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán Obor Role Dop. semestr
*SELBE Silnoproudá elektrotechnika ZE Není
*DBEB Elektronika a sdělovací technika ZE Není
*VTBEB Výpočetní technika ZE Není
*SELBEB Silnoproudá elektrotechnika ZE Není
*KBEB Kybernetika a měření ZE Není
*VTBE Výpočetní technika ZE Není
*DBE Elektronika a sdělovací technika ZE Není
*KBE Kybernetika a měření ZE Není
*DZE Elektronika a sdělovací technika Z 4
*ZBB Před zařazením do oboru Z 4
*SELZE Silnoproudá elektrotechnika Z 4
*KZE Kybernetika a měření Z 4
*ZB Před zařazením do oboru Z 4
*VTZE Výpočetní technika Z 4


Stránka vytvořena 25. 2. 2002, semestry: Z/2001-2, Z/2002-3, L/2001-2, L/2002-3, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)