Обращается внимание на необходимость полного, подробного и глубокого анализа проблемы, сформулированной в теме реферата. Анализ должен быть проведен на основе изучения как рекомендованной литературы, так и самостоятельно подобранной автором. Последнее существенно влияет на оценку работы. Очень важно показать умение объединить в логически связанное исследование многочисленные и разнородные литературные материалы, снабдив их при этом, возможно, собственными замечаниями. При написании реферата необходимо перерабатывать содержание первоисточников, а не копировать их. Текст большинства научных трудов узнаваем преподавателями, да и трудно предположить, что студент вполне овладел сложным, зачастую специфичным научным языком.
Сегодня система Интернет увеличивает информационное обеспечение учебного процесса. Интернет – источник научных статей, обзоров, дискуссионных материалов и т. д. Однако с этой информацией следует обращаться осторожно. Следует помнить, что она может быть неточной и даже недостоверной.
3. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ
Оценка знаний студентов по теоретической подготовке осуществля-
ется по пятибалльной системе как в течение семестра, так и в период сессии. Оцениваются знание теоретического материала, доклад по теме реферата, содержание реферата (полнота раскрытия темы), домашние контрольные работы.
Оценка формируется по следующей шкале:
5 баллов – ответы на вопросы точные и полные; 4 балла – ответы на вопросы правильные, но неполные; 3 балла – ответы на вопросы неточные и неполные;
2 балла – ответ хотя бы на один вопрос неправильный.
Список вопросов для контроля знаний студентов по теоретической подготовке
1.Основные уравнения электродинамики в интегральной форме.
2.Основные уравнения электродинамики в дифференциальной форме.
3.Основные уравнения электродинамики в комплексной форме.
4.Граничные условия для электромагнитного поля.
5.Единственность решения уравнений электродинамики.
11
6.Закон сохранения энергии электромагнитного поля.
7.Поток энергии электромагнитного поля. Вектор Пойнтинга.
8.Волновые уравнения для векторов поля.
9.Волновые уравнения для электродинамических потенциалов. 10. Волновые уравнения для вектора Герца.
11. Интегрирование волнового уравнения на основе использования прин-
ципа суперпозиции. Запаздывающие потенциалы.
12.Плоские электромагнитные волны в изотропных средах. Характеристическое сопротивление среды.
13.Фазовая и групповая скорость электромагнитных волн. Дисперсия.
14.Поляризация плоских электромагнитных волн.
15.Стоячие волны.
16.Отражение и преломление плоских электромагнитных волн. Законы Снеллиуса.
17.Полное преломление электромагнитных волн. Угол Брюстера.
18.Полное внутреннее отражение электромагнитных волн. Поверхностные волны.
19.Распространение плоских электромагнитных волн в поглощающих средах. Поверхностный эффект.
20.Распространение плоских электромагнитных волн в анизотропных средах. Гиротропия.
21.Продольное распространение плоских электромагнитных волн в намагниченной ферритовой среде. Эффект Фарадея.
22.Поперечное распространение плоских электромагнитных волн в гиротропных средах. Эффект Коттона–Мутона.
23.Поле излучения элементарного электрического диполя. Интегрирование волнового уравнения для векторного потенциала.
24.Зоны поля элементарного электрического диполя.
25.Энергия и мощность излучения элементарного электрического диполя. Сопротивление излучения.
26.Излучение элементарного магнитного диполя.
27.Лемма Лоренца. Теорема взаимности для излучающих систем.
28.Особенности передающих линий и колебательных систем микроволнового диапазона.
29.Решение волнового уравнения для произвольной передающей линии.
30.Фазовая, групповая скорость и длина волны в линии передачи.
12
31.Дисперсия электромагнитных волн в линиях передачи. Дисперсионные характеристики.
32.Типы волн в линиях передачи. Свойства дисперсных волн.
33.Токи в стенках прямоугольного волновода.
34.Критическая длина волны в прямоугольном волноводе.
35.Основные параметры объемных резонаторов.
36.Структура поля в объемных резонаторах.
Студенты заочной формы обучения в течение семестра выполняют две контрольные работы, которые сдают на кафедру (или высылают по электронной почте) в соответствии с планом-графиком самостоятельной работы. Целью работ является закрепление и углубление знаний, полученных на лекционных занятиях, развитие у студентов навыков самостоятельного изучения сложных физических явлений и научных теорий, работы с учебной, научнотехнической и справочной литературой, а также формирование навыков практического применения теоретических знаний, уяснение физического смысла явлений, закрепление в памяти основных соотношений, размерностей и порядка физических величин.
Контрольная работа № 1 должна содержать теоретический материал в виде реферата, основные законы и формулы, словесные формулировки этих законов, пояснения буквенных обозначений, употребляемых при написании формул, выводы и список использованной литературы, включая Интернетадреса.
Примерный перечень тем рефератов и правила оформления приведены ранее.
Контрольная работа № 2 должна содержать ответы на поставленные вопросы с необходимыми формулами и пояснениями буквенных обозначений, употребляемых при написании формул, а также рисунками, когда это целесообразно. Студент должен быть готов дать пояснения во время экзамена по существу решения задач.
Примерный перечень тем контрольной работы № 2
Номер темы определяется последней цифрой зачетной книжки; для цифры «0» 10-й вариант.
13
Задача № 1. Плоская гармоническая линейно-поляризованная электромагнитная волна распространяется в среде с диэлектрической проницаемостью ε, магнитной проницаемостью μ и проводимостью σ.
Определить отношение амплитуд плотности тока смещения к плотности тока проводимости для частот f1, f2 и f3 . В каком случае среду можно считать хорошо проводящей, полупроводящей, непроводящей?
|
|
|
|
|
|
|
||||
№ варианта |
ε |
μ |
σ, См/м |
f1 , Гц |
f2 , Гц |
f3, Гц |
||||
1 |
4 |
1 |
10 |
3 |
10 |
3 |
10 |
5 |
10 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
2 |
2 |
1 |
10 3 |
5 103 |
5 105 |
5 107 |
||||
3 |
4 |
1 |
10 3 |
104 |
106 |
108 |
||||
4 |
2 |
1 |
10 3 |
104 |
106 |
108 |
||||
5 |
4 |
1 |
10 4 |
103 |
105 |
107 |
||||
6 |
2 |
1 |
10 |
4 |
10 |
4 |
10 |
6 |
|
8 |
|
|
|
|
|
|
10 |
||||
7 |
4 |
1 |
10 3 |
15 103 |
15 105 |
15 107 |
||||
8 |
2 |
1 |
10 |
3 |
10 |
3 |
|
5 |
10 |
7 |
|
|
|
|
|
10 |
|
||||
9 |
4 |
1 |
10 2 |
5 103 |
5 105 |
5 107 |
||||
10 |
2 |
1 |
10 |
2 |
10 |
4 |
10 |
6 |
|
8 |
|
|
|
|
|
|
10 |
||||
Задача № 2. Определить длину волны в среде (данные задачи № 1) и сравнить ее с длиной волны в идеальном диэлектрике с проницаемостью
ε 1.
Задача № 3. Построить кривые коэффициента фазы β, фазовой скоростиф и длины волны λ в функции от частоты:
а) для идеального диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ε; б) для хорошего проводника с проводимостью σ и магнитной проница-
емостью μ.
№ варианта |
ε |
|
σ, |
См/м |
μ |
|
1 |
1 |
|
1 |
10 |
7 |
1 |
|
|
|
|
|
||
2 |
2 |
|
3 |
10 |
7 |
1 |
|
|
|
|
|
||
3 |
3 |
|
5 |
10 |
7 |
1 |
|
|
|
|
|
||
4 |
4 |
|
7 107 |
1 |
||
5 |
5 |
|
1 10 |
7 |
1 |
|
|
|
|
|
|
||
6 |
6 |
|
3 107 |
1 |
||
7 |
7 |
|
5 |
10 |
7 |
1 |
|
|
|
|
|
||
|
|
14 |
|
|
|
|
|
|
|
Окончание таблицы |
||
|
|
|
|
|
|
№ варианта |
ε |
σ, |
См/м |
μ |
|
8 |
8 |
7 |
10 |
7 |
1 |
|
|
|
|
||
9 |
9 |
4 107 |
1 |
||
10 |
10 |
6 |
10 |
7 |
1 |
|
|
|
|
||
Задача № 4. Электрическая антенна в виде линейного провода длиной l питается переменным током частоты f . Действующее значение тока I.
Вычислить сопротивление и мощность излучения антенны. Диэлектриком является воздух.
№ варианта |
l , м |
f , Гц |
I , А |
|||
1 |
1 |
|
5 106 |
1,0 |
||
2 |
2 |
|
3 106 |
5,0 |
||
3 |
3 |
|
10 |
6 |
10,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
100 |
|
5 |
80,0 |
||
|
|
|
|
10 |
|
|
5 |
80 |
|
|
5 |
50,0 |
|
|
|
|
|
3 10 |
|
|
6 |
10 |
|
3 106 |
20,0 |
||
7 |
3 10 1 |
3 107 |
0,8 |
|||
8 |
10 |
1 |
|
8 |
0,6 |
|
|
|
|
10 |
|
||
9 |
5 10 2 |
5 108 |
0,4 |
|||
10 |
3 10 |
2 |
10 |
9 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|||
Задача № 5. Плоская электромагнитная волна падает на границу раздела сред с различными значениями относительной магнитной проницаемости.
Будет ли существовать угол, при котором отсутствует отраженная волна? Если да, то как значение этого угла связано с параметрами сред?
Задача № 6. Плоская электромагнитная волна, вектор напряженности электрического поля которой лежит в плоскости падения, падает из диэлек-
трика с параметрами ε1 , μ1 1, σ1 0 ; на поверхность диэлектрика с параметрами ε2, μ2 1, σ2 0 .
При каких углах падения вся энергия падающей волны отражается от границы раздела?
15