Elektrodinamika

Opis predmeta

Ponovitev osnov elektrotehnike: električna vezja kot nič-dimenzijska naloga. TEM električni vodi kot eno-dimenzijska naloga, telegrafska enačba. Karakteristična impedanca in odbojnost v časovnem prostoru. Odbojnost in valovitost v frekvenčnem prostoru, stojni val. Vod z izgubami v frekvenčnem prostoru. Tri-dimenzijske naloge, ponovitev matematike: koordinatni sistemi, Lame-jevi koeficienti, diferencialne operacije v prostoru. Maxwell-ove enačbe iz integralne oblike v diferencialno, Poynting-ov izrek, valovni enačbi za električno in magnetno polje. Vektorski potencial, Lorentz-ov pogoj, valovni enačbi za skalarni in vektorski potencial, reševanje valovnih enačb za potenciale. Potenciali in točno elektromagnetno polje tokovnega elementa, razvrstitev členov na statično, dinamično in izsevano polje, velikostni razredi členov kot funkcija razdalje in frekvence, sevalna upornost in izkoristek. Ravninski elektromagnetni val v neomejenem prostoru, valovni vektor. Kompleksni valovni vektor, popolni odboj  in tuneliranje valovanja. Elektromagnetno polje v omejenem prostoru kot vsota ravninskih valov. Eno-dimenzijski stojni val v kovinskem valovodu, fazna in skupinska hitrost. Več-dimenzijski stojni val v votlinskem rezonatorju. Elektromagnetno valovanje v snovi z izgubami, vdorna globina in kožni pojav. Kvaliteta tuljav in rezonatorjev. Slabljenje TEM vodov. Mikrotrakasti vod.

Cilji in kompetence

Spoznavanje osnovnih zakonitosti dinamičnega električnega polja. Spoznavanje pojavov na električnih vodih.  Spoznavanje pojava sevanja, ki je osnova brezvrvične (radijske) zveze. Spoznavanje različnih dinamičnih elektromagnetnih pojavov v neomejenem prostoru, v omejenem prostoru, v brezizgubni snovi in v snovi z izgubami.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, na katerih se študent seznani s teoretičnimi osnovami, in laboratorijske vaje, kjer snov predavanj preveri s praktičnimi poskusi in naloge skuša reševati v duhu timskega dela.

Predvideni študijski rezultati

Poznavanje in razumevanje osnov dinamičnega elektromagnetnega polja, električnih vodov, mehanizma sevanja elektromagnetnih valov, valovanja v neomejenem in omejenem prostoru, valovanja v snovi z izgubami.

Reference nosilca

1.  BOGATAJ, Luka, VIDMAR, Matjaž, BATAGELJ, Boštjan. Opto-electronic oscillator with quality multiplier. IEEE transactions on microwave theory and techniques, ISSN 0018-9480. [Print ed.], Feb. 2016, vol. 64, no. 2, str. 663-668.

2.  TRATNIK, Jurij, LEMUT, Primož, VIDMAR, Matjaž. Time-transfer and synchronization equipment for high-performance particle accelerators = Prenos takta in sinhronizacijska oprema za visoko-zmogljive pospeševalnike osnovnih delcev. Informacije MIDEM, ISSN 0352-9045, jun. 2012, letn. 42, št. 2, str. 115-122.

3.  STEED, Robert J., PAVLOVIČ, Leon, NAGLIČ, Luka, VIDMAR, Matjaž, et al. Hybrid integrated optical phase-lock loops for photonic terahertz sources. IEEE journal of selected topics in quantum electronics, ISSN 1077-260X. [Print ed.], Jan./Feb. 2011, vol. 17, no. 1, str. 210-217.

4.  TRATNIK, Jurij, VIDMAR, Matjaž. 2.8 GHz – 5.7 GHz very fast UWB CCO using discrete-packaged SiGe RF transistors = 2,8 GHz – 5,7 GHz zelo hiter ultra širokopasoven tokovno krmiljen oscilator z diskretnimi SiGe RF tranzistorji. Informacije MIDEM, ISSN 0352-9045, mar. 2011, letn. 41, št. 1, str. 70-72.

5.  RASPOR, Adam, VIDMAR, Matjaž. Two double-ring cavity antennas in 19-22 dBi directivity range. Electronics letters, ISSN 0013-5194. [Print ed.], Dec. 2009, vol. 45, no. 25, str. 1288-1289.

Temeljni viri in literatura

1. Učbenik / textbook:

http://antena.fe.uni-lj.si/literatura/ed.pdf

2. Priprava (zapiski) predavanj / lecture notes:

http://antena.fe.uni-lj.si/literatura/ed.zap.pdf

3. Zbirka nalog tihih vaj / collection of exam problems:

http://antena.fe.uni-lj.si/literatura/ed.tv.pdf

4. Rešitve nalog tihih vaj / collection of exam solutions:

http://antena.fe.uni-lj.si/literatura/ed.res.pdf

5. Navodila za laboratorijske vaje / instructions for laboratory experiments:

http://antena.fe.uni-lj.si/studij/eld/navodila_eld.php

Bodi na tekočem

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana

E:  dekanat@fe.uni-lj.si T:  01 4768 411