الکترودینامیک -

این درس شامل چهار گفتار است 

1- گفتار اول مقدمات عمومی در مورد درس 

2-گفتار دوم یکاها ی به کار رفته در درس و تبدیل آنها 

3-گفتار سوم تعاریف مقدماتی برای بار و جریان و میدان 

4-گفتار  چهارم در مورد بار و جریان جایگزیده و تعامل آنها ست

برای این بخش تمرینی در نظر گرفته نشده است

در این درس الکتریسیته ایستا را آغاز می کنیم 

1-در گفتار اول قانون کولون مورد بررسی قرار میگیرد 

2-گفتار دوم به توزیع بار پیوسته می پردازد

3- در گفتار سوم قضیه گاوس را بررسی میکنیم 

4- گفتار چهارم درآمدی به پتانسیل الکتریکی است

5- در گفتار پنجم میدان الکتریکی و پتانسیل توزیع ناپیوسته بررسی می شود. جزییات این بخش را دانشجویان باید تکمیل کنند. 

در این درس در مورد معادله دیفرانسیل حاکم بر الکتریسیته ایستا و شرایط مرزی آن گفتگو میکنیم. 

1-گفتار اول معادله لاپلاس و پواسون را معرفی میکند

2-در گفتار دوم انواع شرایط مرزی لازم برای حل این معادلات در الکتریسیته ایستا گفته می شود. 

3-در گفتار چهارم به یکتایی پاسخ های این معادلات می پردازیم 

4- سر انجام درامدی مقدماتی به تابع گرین خواهیم داشت. 

درسنامه ای نیز به صورت پیوست برای معرفی عمومی تابع گرین در حل معادلات دیفرانسیل آمده است. این درسنامه و درسنامه هایی که در آینده می آید بر مبنای مطالب کتاب نیست. بلکه پیوست هایی برای کسانی است که یا ریاضیات این مطالب را بیشتر  دوست دارند یا احساس میکنند به پیش زمینه ریاضی عمیق تری برای مطالب این درس  نیاز دارند. 

در این درس موضوع انرژی الکتریسیته ایستا مورد کنکاش قرار می گیرد

1-در گفتار اول تعریف انرژی الکتریسیته ایستا برای آرایشی از بارها 

2-و در گفتار دوم به موضوع خود انرژی می پردازیم. 

در این درس چند موضوع کناری برای آغاز محاسبات الکتریسیته ایستا ارائه می شود . برخی از این موضوعات حل و گسترش تمرین های پایان فصل کتاب است. 

1-در گفتار اول قضیه کاربردی تقابل گرین را میگوییم. نمونه های عددی گوناگونی را خود می توانید از آن دریابید. 

2-گفتار دوم فشار روی سطح رساناها 

3-گفتار چهارم ضرایب پتانسیل و ظرفیت تعریف می شوند. 

4-در پایان چند قضیه عمومی در الکتریسته ایستا ثابت می شود. 

در این درس یکی از روش های حل مسائل الکتریسیته ساکن یعنی روش تصویر و محدودیت های آن سخن میگوییم

1-در گفتار اول روش کار بیان می شود  

2-و در گفتار دوم به حل چند نمونه بیشتر می پردازیم. 

در این درس  حل عمومی معادله لاپلاس در الکتریسیته ساکن را آغاز می کنیم. 

1- در گفتار اول کار را  در دستگاه دکارتی انجام می دهیم

2-و در گفتار دوم به حل آن در مختصات قطبی دو بعدی می پردازیم. 

در این درس یکی از روش های قدرتمند در حل مسائل الکتریسیته ساکن در دو بعد و  محدودیت های آن سخن میگوییم

1-در گفتار اول روش کار بیان می شود  

2-و در گفتار دوم نگاشت همدیس را معرفی می کنیم. 

این درس به حل معادله لاپلاس در دستگاه کروی می پردازد. 

درسنامه ای نیز در مورد آن پیوست می شود .

درس نامه اول به توابع فرا کروی می پردازد که شاید کمی بیرون از محدوده مورد نیاز این درس باشد.

درس نامه دوم بیشتر به جزییات کار بخش مغناطیس می آید.

درس نامه هماهنگ های کروی در دیگر درس های فیزیک نیز به کارتان خواهد آمد!

درس نامه تابع لژاندر در الکترومغناطیس می تواند بسیار کمک کننده و راهگشا باشد.

  این درس ادامه درس نهم است. 

این درس به یافتن تابع گرین در دستگاه کروی می پردازد. هندسه مورد نظر ما دو کره هم مرکز است.  این درس چهار گفتار دارد

در گفتار اول   بخش زاویه ای تابع گرین را جدا کرده و  معادله شعاعی برای آن را می یابیم. 

در گفتار دوم حل عمومی با شرایط مرزی دیریشله در یک بعد را می بینیم. این بخش در همه جا برای یافتن تابع گرین به کمک  می اید. آن را خوب یاد بگیریم. 

گفتار سوم به کامل کردن گفتار اول و حل معادله شعاعی تابع گرین برای دو کره هم مرکزمی پردازد. 

گفتار چهارم چند مثال را در به کار بست تابع گرین یافته شده در بردارد. 

درسنامه ای با بدست اوردن تمام جزییات در مورد تابع گرین و تابع گرین در دستگاه کروی نیز قرار داده شده است. نوش جان علاقمندان. خواهشمند است در  حق نشر آن دقت فرمایید. این درس نامه ها  تنها برای دانشجویان این درس است. آن ها برای خرید و فروش نیستند!! 

بررسی گوشه ها در الکترواستاتیک جزییاتی دارد که در این درس به آنها می پردازیم. این درس را می توان نمونه ای از حل معادله لاپلاس در شرایط ویژه انگاشت. بدون آن که به ادامه درس آسیبی برسد می توانید از این درس چشم پوشی کنید. برای دانشجویانی که دوستدار درگیری  مفاهیم فیزیکی با محاسبات پیچیده آن هستند این درس شیرین خواهد بود. اگر چنین انگیزه ای ندارید به درس سیزدهم بروید! 

این درس سه گفتار دارد 

در گفتار اول از صورت مسئله و معادلات حاکم بر ان سخن میگوییم . میبینید توابع لژاندر با برچسب نا صحیح  بخش جدا ناپذیر این بررسی است. 

در گفتار دوم چند قضیه ریاضی ویژه مقداری برای معادلات شرودینگر گونه ثابت می شود. 

و در گفتار پایانی مسئله را کامل می کنیم. 

این درس به حل معادله لاپلاس در  دستگاه استوانه ای می پردازد. هندسه مورد نظر ما استوانه ها یا بخش هایی از استوانه است.  این درس دو گفتار دارد

در گفتار اول به جدا سازی متغییر ها در دستگاه استوانه ای می پردازیم و  معادله دیفرانسیل بخش های زاویه ای ؛ محوری و شعاعی را می یابیم.  

  گفتار دوم ابزار ریاضی لازم برای حل معادله شعاعی را در اختیار ما قرار می دهد. دانشجویان آشنا با توابع بسل معمولی و اصلاح شده می توانند از این گفتار عبور کنند. 

سه درسنامه با جزییات تمام برای انواع توابع بسل نیز برای رفاه حال مشتریان در این بخش قرار داده شده است! حق نشر را رعایت فرمایید. 

این درس همچنان به حل معادله لاپلاس در در دستگاه استوانه ای می پردازد. هندسه مورد نظر ما استوانه ها یا بخش هایی از استوانه است.  این درس سه گفتار دارد

در گفتار اول و دوم دو دسته شرایط مرزی متفاوت را بررسی میکنیم.  

 در گفتار کوتاه سوم  ابزار ریاضی لازم برای استوانه بسیار دراز را در اختیار قرار می دهد.  دانشجویان آشنا با توابع بسل معمولی و اصلاح شده می توانند از این گفتار عبور کنند. 

در درسنامه های پیشین مربوط به بسل جزییات دو درس اخیر را نیز می توانید بیابید. 

این درس به یافتن تابع گرین در دستگاه استوانه ای  می پردازد. این درس سه گفتار دارد

در گفتار اول  بخش زاویه ای و محوری تابع گرین را جدا کرده و  معادله شعاعی برای آن را حل می کنیم. 

در گفتار دوم  بخش زاویه ای و شعاعی تابع گرین را جدا کرده و  معادله محوری را برای آن را حل می کنیم. 

گفتار سوم چند مثال را در به کار بست تابع گرین یافته شده در بردارد. 

این گفتار ها حل برخی از تمرین های اخر فصل نیز هست. 

درسنامه ای مربوط به آنها نیز بارگذاری شده است. خواهشمند است در  حق نشر آن دقت فرمایید.

در این درس یافتن تابع گرین را به صورت بسط بر حسب ویژه مقدار ها بررسی می کنیم. 

در گفتار اول از  روش عمومی کار سخن میگوییم. 

در گفتار دوم  این کار را برای مختصات دکارتی انجام می دهیم. 

درسنامه ای مربوط به آنها را نیز در بخش های پیشین می توانید بیابید.

این درس کوتاه به بررسی یک نمونه از شرایط مرزی آمیخته می پردازد. 

این درس تنها برای تکمیل شدن مطالب گفته شده است و دانشجویانی که تنها برای گذراندن درس یا به اجبار این درس را انتخاب کرده اند می توانند از آن چشم پوشی کنند. 

این آزمون مربوط به بخش الکتریسیته ایستا است (تا پایان درس شانزدهم ) -مدت زمان آزمون 100 دقیقه است. 

در این درس به بررسی الکتریسیته ایستا درون محیط مادی می پردازیم. 

محیط مادی شناخته شده ما از اتمها و ذرات باردار ساخته شده است پس میدان الکتریکی روی انها اثر می گذارد و موجب تغییر آرایش آنها می شود. در این درس از ملاحظات کلی این آشفتگی آرایش   به صورت دسته بندی انها به صورت چند قطبی ها سخن میگوییم. 

درس یک گفتار دارد.  

پیرو بررسی الکتریسیته ایستا درون محیط مادی در این درس به هر یک از جملات پیشرو در بسط چند قطبی ها می پردازیم. 

در درس نخست میدان الکتریکی دوقطبی را بیان می کنیم. 

درس دوم به محاسبه انرژی سیستم در هر مرتبه چند قطبی می پردازیم. 

درس سوم از مفهوم مهم قطبش و بارهای مقید قطبیده و نیز بردار جابجایی سخن میگوییم. نخستین معادله ماکروسکوپی ماکسول در اینجا دیده می شود. 

در گفتار پایانی  با گذردهی الکتریکی آشنا می شوید. 

در این درس به حل مسائل  الکتریسیته ایستا درون محیط مادی تا تقریب دو قطبی می پردازیم. 

در درس نخست مسئله دو محیط نا رسانا با مرز تخت بررسی می شود. روش تصویر را به کار میگیریم.

درس دوم کره ای با قطبش در میدان خارجی بررسی می شود 

درس سوم اثر یک کره قطبیده تنها را به عنواند یک نمونه بررسی می کنیم. 

در این گفتار  تقریبی را که برای میدان جابجایی نوشته بودیم بهبود می بخشیم. این درس از معادلات میکروسکوپی ماکسول آغاز میکند و به معادله ماکروسکوپی ماکسول می انجامد. این گفتار بخشی از فصل ششم کتاب است اما ترجیح دادم  با بیان آن در اینجا پرونده الکتریسیته ایستا در محیط مادی را ببندم. دانشجویانی که درس الکترودینامیک را دشوار می یابند می توانند از این گفتار چشم پوشی کنند. گذشتن از این گفتار  آسیب کمی به فهم بخش های بعدی درس می زند.  

این درس تنها برای تکمیل شدن مطالب گفته شده است و دانشجویانی که تنها برای گذراندن درس یا به اجبار این درس را انتخاب کرده اند می توانند از آن چشم پوشی کنند. 

 در این درس در باره چند موضوع کناری در مورد محیط مادی و ضریب گذردهی الکتریکی سخن می گوییم. 

در گفتار نخست مدلی برای یافتن ضریب گذردهی الکتریکی و پذیرفتاری الکتریکی بر پایه ساختار بنیادین ماده و شبکه کریستالی آنها را ارائه می دهیم. بخش بزرگی از فیزیک حالت جامد و بررسی رفتار الکتریکی مواد با چنین بررسی هایی سر و کار دارد. 

در گفتار دوم اثر عوامل خارجی بر قطبش را بررسی میکنیم. این بخش و جزییات بسیار بیشتری از آن در دروس مکانیک آماری بررسی می شوند و در اینجا تنها درآمدی به آنها خواهیم اشت. 

گفتار سوم اما مفهوم مهم  الکترومغناطیسی را در بر  دارد و تغییر انرژی ناشی از تغییر محیط در آن بررسی می شود. 

حرکت ذرات باردار وجه دیگری از برهم کنش الکترومغناطیس را آشکار می کنند که موضوع مغناطیس را به میان می اورد . 

در گفتار نخست به تعریف جریان الکتریکی می پردازیم و پایستگی مربوط به آن را بیان می کنیم.  مفهوم جریان پایا و مغناطیس پایا را تعریف میکنیم.

در گفتار دوم شدت میدان مغناطیسی و برخی معادلات حاکم بر آن گفته می شود. 

گفتار سوم نیرو و گشتاور ناشی از میدان مغناطیسی بررسی می شود.

سر انجام در گفتار چهارم پتانسیل برداری بدست می آید.

 در گفتار نخست نمونه ای  برای یافتن میدان مغناطیسی و پتانسیل برداری ارائه می شود.

در گفتار دوم اثر بسط چند قطبی و به ویژه دو قطبی مغناطیسی سخن می گوییم.

در گفتار نخست این درس جزییات دیگری از دو قطبی مغناطیسی ارائه می شود. 

در گفتار دوم از برهمکنش دوقطبی و اثرات ان در هامیلتونی ها سخن گفته می شود. 

گفتار سوم به معرفی مغناطش می پردازد.

این درس اندکی طولانی است اما بخش زیادی از ان به اوردن نمونه های حل شده میگذرد.   

در گفتار نخست شرایط مرزی در حل معادلات مربوط به مسائل شامل میدان مغناطیسی می پردازد.

 گفتار دوم به برخی نمود های دیگر پتانسیل در حل چنین معادلاتی مربوط است و پتانسیل اسکالر مغناطیسی تعریف می شود.  

گفتار سوم یک نمونه از بکار بستن این معادلات با شرایط مرزی است. .

  در گفتار چهارم با ارائه نمونه دیگری اثر پسماند میدان در محیط گفته می شود. 

سر انجام در گفتار اخر نمونه دیگری به ویژه در مورد اثر پوششی موارد در گذر دادن میدان را میبینیم. 

همگی سه گفتار اخیر به مسائل مقدار مرزی در معادلات مغناطیس  مربوط است. 

در این گفتار  تقریبی  که برای میدان مغناطیسی درون ماده با در نظر گرفتن تنها مغناطش  نوشته بودیم را بهبود می بخشیم. این درس از معادلات میکروسکوپی ماکسول آغاز میکند و به معادله ماکروسکوپی ماکسول می انجامد. این گفتار بخشی از فصل ششم کتاب است اما ترجیح دادم  با بیان آن در اینجا پرونده مغناطیس پایا در محیط مادی را ببندم. دانشجویانی که درس الکترودینامیک را دشوار می یابند می توانند از این گفتار چشم پوشی کنند. گذشتن از این گفتار  آسیب کمی به فهم بخش های بعدی درس می زند.  

تنها یک رابطه مهم مربوط به حرکت ماده و اثر سرعت و میدان جابجایی در بوجود اوردن میدان میدان مغناطیسی بسیار مهم است. میتوانید از جزییات محاسبات بگذرید و بحث پایانی را ببینید. 

این درس تنها برای تکمیل شدن مطالب گفته شده است و دانشجویانی که تنها برای گذراندن درس یا به اجبار این درس را انتخاب کرده اند می توانند از آن چشم پوشی کنند. 

القا از مباحث مهم الکترومغناطیس است و ارتباط تنگاتنگ بین الکتریسیته و مغناطیس از اینجا آغاز می شود. 

در گفتار نخست قانون فارادی به عنوان یکی دیگر از معادلات اصلی ماکسول بررسی می شود. .

تا کنون در مورد انرژی مورد نیاز برای تولید میدان مغناطیسی و سپس انرژی ذخیره شده در میدان مغناطیسی سخنی نگفته ایم.  گفتار دوم به این مهم می پردازد . 

در گفتار سوم اثر خودالقایی  و القای متقابل دیده می شود.

گفتار نخست جمع بندی و نتیجه گیری بخش های پیشین و تکمیل معادلات ماکسول است. یعنی آغاز راه الکترودینامیک! 

  گفتار دوم  به وجود پیمانه های متفاوت در مسائل الکترودینامیک اختصاص دارد. 

. 

در گفتار نخست به حل معادلات همزمان چهار معادله ماکسول می پردازد و با پتانسیل های تاخیری به عنوان براورده شدن اصل علیت سروکار دارد. 

این درس بسیار مهم است. 

در گفتار دوم معادلات جفیمنکوف برای میدان های الکتریکی و مغناطیسی وابسته به زمان به صورت تاخیری را می بینیم. 

انرژی الکترو مغناطیسی و انتشار آن و سایر مطالب مرتبط به طور یک جا در این درس آمده است. بخش آخر ان در مورد ترمودینامیک امواج الکترومغناطیسی قابل چشم پوشی است.  

هر دو گفتار این درس تنها برای دانشجویان علاقمند گفته شده است. هر چند گفتار اول واجد نکاتی است که به طور عمومی در فیزیک مورد استفاده فراوان است. 

در گفتار اول به تقارن های معادلات ماکسول پرداخته شده است. 

سر انجام در گفتار پسین این درس از  وجود و پیامد های تک قطبی مغناطیسی سخن میگوییم.  

این آزمون مربوط به بخش پس از آزمون اول است (از درس هفدهم تا پایان درس در هفته پانزدهم ) -مدت زمان آزمون 115 دقیقه است.