Videregående elektromagnetisme

• forklare Maxwells‛ ligninger, grænsebetingelser, Poynting’s sætning, samt begreberne elektromagnetisk energi og effekt i tilstedeværelsen af elektriske såvel som magnetiske kilder.
• forklare interaktion imellem bølger og materialer igennem lednings-, polariserings-, og magnetiserings mekanismer med særlig vægt på den harmoniske oscillator model og dispersion i dielektriske materialer.
• definere vektor-potentialer, opstille deres bølgeligningerne, og udlede løsninger i form af udstrålingsintegraler for både potentialer og felter.
• løse bølgeligninger med separationsmetoden for rektangulære, cirkulære cylindriske og sfæriske koordinater og forklare de underliggende bølgeløsninger.
• forklare og anvende elektromagnetiske principper og sætninger som f.eks. entydighed, dualitet, spejlbilledemetoden, reciprocitetssætningen og ækvivalensprincipper.
• udlede og forstå integralligninger for åbne og lukkede grænseværdiproblemer.
• forklare og anvende momentmetoden til numerisk løsning af integralligninger.
• forklare konceptet af „ill-posedness‟ og regulariseringen af inverse problemer, og beskrive Kirch-Kress dekomponeringsmetoden for numerisk løsning af inverse spredningsproblemer.
• forklare spektraludviklinger af felter i cylindriske- og kuglebølger, samt anvende dem til at løse simple 2-D og 3-D spredningsproblemer.
• bestemme udstrålede felter fra simple såvel som komplekse kilder, og undersøge deres nær- og fjernfelter.
• forklare og anvende en række analytiske og numeriske beregningsteknikker, og vurdere deres område af validitet og nøjagtighed.

Udvalgte dele af kursets indhold kan variere fra år til år. Kurset vedrører udstrålingen og udbredelse af elektromagnetiske bølger samt disses spredning fra, og interaktion med, objekter med kompleks geometri og/eller komplekse materialer:
1. Maxwell’s ligninger med magnetiske kilder og grænsebetingelser
2. Elektromagnetiske egenskaber af materialer
3. Udstråling fra kilder, vektorpotentialer og udstrålingsintegraler
4. Bølgeligning og løsnigner i rektangulære, circulære cylindriske og sfæriske koordinater
5. Elektromagnetiske principper og sætninger
6. Integralligninger og momentmetoden
7. Spredning af plane bølger fra to- og tredimensionelle ledende og dielektriske objekter.
8. Invers spredning

10036/30400/31400, Deltagerne skal besidde forudsætninger i grundlæggende elektromagnetisme svarende til et typisk bachelorkursus omfattende: elektro- og magnetostatik; ledere, dielektrika og magnetiske materialer; Maxwell’s ligninger på differential- og integralform; udbredelse af plane bølger, samt deres refleksion og transmission ved plane grænseflader.

Endvidere skal deltagerne føle sig trygge med: rektangulære, cirkulære cylindriske og sfæriske koordinatsystemer i tredimensionelt rum; vektoranalyse med underliggende gradient-, divergens- og rotations begreber, og de tilhørende integralsætninger; samt fasor notation for tids-harmoniske felter.

Det er desuden en fordel at være godt bekendt med indledende begreber og metoder inden for partielle differentialligninger.

Kurset består af forelæsninger, opgaveregning, og projektarbejde.

Kurset er forudsætning for 30430 Videregående Antenneteknik og Målinger og giver en stærk baggrund for udførelse af specialkurser og eksamensprojekter inden for anvendt feltteori.