Φυσική (Ηλεκτρομαγνητισμός)

Εισαγωγή στην ηλεκτροστατική: Ηλεκτρικό φορτίο, νόµος του Coulomb, έννοια του ηλεκτροστατικού πεδίου και του δυναµικού, κίνηση φορτίου σε ηλεκτρικό πεδίο. Νόµος Gauss και εφαρµογές. Ηλεκτρικό δυναµικό, διαφορά ηλεκτρικού δυναµικού, ηλεκτρικό δίπολο, ηλεκτρική δυναµική ενέργεια, προσδιορισµός ηλεκτροστατικού πεδίου από µετρήσεις του δυναµικού. Ηλεκτρικές ιδιότητες της ύλης: ∆ιηλεκτρικά και αγωγοί. Νόµος Biot-Savart. Μαγνητική επαγωγή, µαγνητική ροή, µαγνητικό διπολικό πεδίο, βαθµωτό µαγνητικό δυναµικό, πεδία µαγνητισµένης ύλης, µαγνήτιση, ένταση και εξισώσεις µαγνητικού πεδίου, υστέρηση, διαµαγνητισµός, παραµαγνητισµός, σιδηροµαγνητισµός, αντισιδηροµαγνητισµός, νόµος Ampere, ρευµατοφόροι αγωγοί, σωληνοειδές. Επαγωγικά ρεύµατα, χρονικά µεταβαλλόµενη µαγνητική ροή, νόµος Faraday, νόµος Lenz, συντελεστής αυτεπαγωγής L, Κύκλωµα LR. Ενέργεια σε ηλεκτρικό και µαγνητικό πεδίο, ηλεκτροµαγνητικές ταλαντώσεις συστήµατος LC, φθίνουσες και εξαναγκασµένες ταλαντώσεις, συντονισµός σε κύκλωµα LCR. Κυµατικές έννοιες, αρχή δηµιουργίας ηλεκτροµαγνητικού κύµατος, ενέργεια και ένταση ΗΠ, ηλεκτρικό δίπολο, πόλωση, διηλεκτρικά. ∆ιάνυσµα Poynting, επαγωγικά µαγνητικά πεδία, ρεύµα µετατόπισης, εξισώσεις Maxwell, διάδοση ΗΜ κυµάτων στο κενό και στην ύλη, εύρος ΗΜ φάσµατος, γραµµές µεταφοράς, κυµατοδηγοί, αλληλεπίδραση ΗΜ κυµάτων µε την ύλη: Απορρόφηση, σκέδαση, ανάκλαση, συµβολή, περίθλαση, φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

Στόχοι Μαθήματος

Να βοηθήσει το φοιτητή να κατανοήσει τι σημαίνουν οι βασικοί Νόμοι του Ηλεκτρομαγνητισμού, οδηγώντας τον να <<διαβάζει πίσω από τις γραμμές>>, εμβαθύνοντας και αναπτύσσοντας κριτική σκέψη.

Προαπαιτούμενες Γνώσεις

Μαθηματικά Ι, Φυσική (Μηχανική - Στοιχεία Θερμότητας)

Περιεχόμενα

Το μάθημα παρουσιάζει τους νόμους του Ηλεκτρομαγνητισμού με τις παραδοχές της Σύγχρονης Φυσικής, με σαφήνεια, συντομία και ακρίβεια. Περιέχει επίσης μεθόδους και τεχνικές για τον προσδιορισμό σημαντικών φυσικών ποσοτήτων, που αναφέρονται στο ηλεκτροστατικό πεδίο, στα φαινόμενα επαγωγής, στις ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις, στις κυματικές και σωματιδιακές ιδιότητες ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων (ανάκλαση, διάθλαση, πόλωση, συμβολή, περίθλαση, φωτοηλεκτρικό φαινόμενο) και στην ηλεκτρική αγωγιμότητα ημιαγωγών.