Міністерство освіти і науки України

Сумський державний університет

3436 Методичні вказівки та завдання

до виконання курсової роботи

«Розрахунок структури електромагнітних полів»

із курсу «ТЕОРІЯ ПОЛЯ»

для студентів напрямів підготовки

6.050801 – мікро- та наноелектроніка,

6.050802 – електронні пристрої та системи

усіх форм навчання

Суми

Сумський державний університет

2013

Методичні вказівки та завдання до курсової роботи «Розрахунок структури електромагнітних полів» із курсу «Теорія поля» / укладачі: Г. С. Воробйов, О. О. Рибалко, А. І. Рубан. – Суми : Сумський державний університет, 2012. – 72 с.

Кафедра наноелектроніки

ЗМІСТ

С.

ВСТУП 5

ЧАСТИНА 1 ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ 6

1.1 Мета курсової роботи 6

1.2 Тематика курсової роботи 6

1.3 Структура та зміст роботи 7

1.4 Методика знаходження структури електро­магнітних полів 9

1.5 Вимоги щодо оформлення курсової роботи 20

1.6 Організація та захист курсової роботи 27

1.7 Питання, що виносяться на захист курсової роботи 28

ЧАСТИНА 2 МЕТОДИ І ПРИКЛАДИ РОЗРАХУНКУ СТРУКТУРИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ПОЛІВ 30

2.1 Розрахунок структури осесиметричних стаціонарних електромагнітних полів 30

2.2 Розрахунок структури змінних електромагнітних полів у хвилеводі 36

Додаток А 47

Додаток Б 48

Додаток В 49

Додаток Г 50

Додаток Д 64

Додаток Е 69

ВСТУП

Ураховуючи потребу сучасної електроніки і техніки надвисоких частот (НВЧ) у фахівцях практиках та спираючись на підручники і посібники, що з’явилися останніми роками [¹,²,³,–⁴], можна прийти до висновку, що потрібно створювати структуру курсової роботи, яка ґрунтуватиметься на переході від окремих видів полів (електростатичного, електричного і магнітного полів постійного струму) до загальних рівнянь електромагнітних полів. Такий підхід дозволяє на власні очі впевнитися у справедливості тих чи інших законів, зрозуміти їх фізичний зміст та вдосконалити і поглибити практичні навички в розрахунках електромагнітних полів.

Курс «Теорія поля» є базовим курсом для студентів напрямків підготовки «Електронні пристрої і системи», «Мікро- і наноелектроніка». Він дає можливість вивчити основні закони теорії електромагнітного поля, що дозволяє зрозуміти загальні принципи роботи і методи розрахунку різноманітних радіофізичних і електрофізичних пристроїв, а також їх елементів.

Під електромагнітним полем розуміють вид матерії, що характеризується сукупністю взаємозв’язаних і взаємно обумовлюючих один одного електричного і магнітного полів. Електромагнітне поле володіє характерними для нього електричними і магнітними властивостями, що підлягають спостереженню. Силовий вплив поля на електричні заряди і струми покладено в основу визначення основних векторних величин, якими характеризується поле – напруженості електричного поля та індукції магнітного поля.

Електричні, магнітні або електромагнітні поля є невід’ємним компонентом усіх пристроїв електроніки і визначають значною мірою принцип їх роботи та фізику процесів, що проходять.