Modul D

Osnovni cilji modula je, da študentje spoznajo teorijo elektromagnetnega polja in njeno uporabo ter usvojijo temeljno znanje o elektromagnetnih valovih vključno z linijami.

Predmet Elektromagnetika: Snov je podlaga za strokovne predmete, ki obravnavajo specifične elektromagnetne strukture. Temelji elektromagnetike. Viri polja, Lorentzova sila, interakcija polje - snov, Maxwellove enačbe, električni in magnetni potencial. Splošna rešitev. Poyntingov teorem. Statična in dinamična polja. Kvazistatično in retardirano polje. Harmonična polja. Valovanje in difuzija. Električna vezja v luči elektromagnetike. Komponente in sklopi ter njihovi elektromagnetni parametri. Reševanje elektromagnetnih problemov. Načini formuliranja nalog: mejni in robni pogoji, diferencialne enačbe, potenciala enojnega in dvojnega sloja, Greenove formule, integralske enačbe, variacijski račun. Analitične metode in numerične metode reševanja elektromagnetnih nalog: metoda končnih diferenc, metoda končnih elementov, projekcijske metode, variacijska metoda. 

Predmet Elektromagnetno valovanje: Električne linije. Telegrafski enačbi. Valovna enačba za napetostni oziroma tokovni val. D'Alambertova rešitev. Prehodni pojavi. Klasična analiza brezizgubne linije. Analiza z Laplaceovo transformacijo. Grafične metode. Cik-cak diagram in Bergeronov diagram. Izmenična analiza. Rešitev valovne enačbe. Brezizgubna linija. Odbojnost in neubranost. Stojni val. Ekvivalentni četveropol. Parametri sipanja. Transformacija odbojnosti in impedance. Štrclji. Prenos moči. Ubiranje linij. Smithov diagram. Linija z izgubami. Linijski resonator. Maxwellove enačbe kot izhodišče za valovne enačbe poljskih jakosti. Valovne funkcije kot rešitve valovnih enačb. Ravninski val v neomejenemu prostoru. Enostavni idealni medij. Val TEM. Polarizacija poljskih vektorjev. Izgubni dielektrik. Fazna in skupinska hitrost.  lasifikacija navadnih medijev. Anizotropni medij. Faradayeva rotacija. Odboj in lom ravninskega vala. Odbojni in lomni zakon. Horizontalna in vertikalna polarizacija. Interferenčno polje v primarnem mediju. Popolni notranji odboj. Val ob idealnem prevodniku. Valovodi. Osnovne strukture in valovodna valovna enačba. Enačba silnice. Pogoji za širjenje valov tipa TEM oziroma valovodnih valov TE, TM ali HEM. Mejni pogoji. Prenos moči. Rešitve za pravokotni, okrogli in koaksialni valovod. Optično vlakno. Izgube v valovodih.