Теория физических полей (стр. 3 )

46.  Расчет полей поверхностных дефектов в магнитной дефектоскопии, учет влияния границы раздела сред на поле дефекта, анализ поведения ферромагнитных частиц (порошинок) в магнитном поле дефекта в магнитопорошковой дефектоскопии.

47.  Магнитное поле постоянного тока в областях, содержащих ток. Определение поля через векторный потенциал.

48.  Теорема единственности. Переход к случаю магнитного поля линейного тока (закон Био и Савара).

49.  Установившиеся электромагнитные процессы. Скалярные и векторные характеристики гармонического поля (амплитуда, фаза и частота колебаний). Метод комплексных амплитуд. Комплексные амплитуды. Сведение дифференцирования по времени к умножению. Комплексные проницаемости. Система уравнений Максвелла для монохроматического поля. Пример применения: расчёт ЭДС в измерительной обмотке преобразователя в вихретоковом методе контроля металлических труб.

50.  Электромагнитные волны. Волновые уравнения для электромагнитного поля. Затухание волн в проводящей среде. Дисперсия волн (диэлектрики и проводники).

51.  Волновой характер распространения электромагнитного поля как следствие его запаздывания по фазе. Волновые уравнения (уравнения Гельмгольца).

52.  Фазовая скорость. Волновое число. Решение в виде незатухающей плоской линейно-поляризованной монохроматической волны.

53.  Волновое сопротивление среды. Виды поляризации. Сферические волны.

54.  Затухание волн в изотропной проводящей среде. Комплексное волновое число. Волновое комплексное сопротивление. Коэффициент затухания.

55.  Дисперсия волн. Случай диэлектрика и проводника.

56.  Радиационное поле (основные понятия). Виды ионизирующих излучений (ИИ).

57.  Скалярные характеристики поля излучения

58.  Векторные характеристики поля излучения.

59.  Эффективные сечения взаимодействия. Коэффициенты взаимодействия.

60.  Прохождение заряженных частиц через вещество.

61.  Взаимодействие гамма-излучения с веществом.

62.  Взаимодействие нейтронов с веществом.

63.  Акустическое поле. Тензор напряжений. Система уравнений звукового поля.

64.  Определение акустики как области физики. Ультразвуковая дефектоскопия – как область применения акустики. Звуковое поле (понятие и критерий применения). Тензор напряжений. Система уравнений гидродинамики.

65.  Линеаризованные уравнения акустики.

66.  Описание звукового поля с помощью потенциала скоростей. Решение уравнений акустики в виде плоской, сферической и цилиндрической волн.

67.  Сдвиговые волны.

68.  Акустические излучатели (анализ и характеристики). Необходимость учета дифракции и интерференции при расчете звукового поля.

69.  Тепловое поле (определение и основные характеристики).

70.  Тепловое поле в анизотропной среде. Уравнение теплопроводности. Граничные условия. Теплопроводность в газах, жидкостях, диэлектриках и металлах.

7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины (фонд оценочных средств)

Оценка успеваемости студентов осуществляется по результатам:

- самостоятельного выполнения индивидуальных заданий,

- анализа подготовленных студентами рефератов,

- устного опроса при сдаче выполненных индивидуальных заданий, защите расчетно-графических работ и во время зачета (для выявления знания и понимания теоретического материала дисциплины

Дисциплина	Теория физических полей		Вид учебной работы	Аудиторные занятия	Самостоятельная работа
Кредитная стоимость	3	Лекции	18
Число недель	18	Практические (семинарские) занятия	18
Кафедра	ФМПК	Лабораторные работы	18
Факультет
Лектор (ученая степень, звание, должность, ФИО полностью)	профессор каф. ФМПК, д. т.н.	Самостоятельная работа		36
Общая трудоемкость	54	36

Не-дели	Лекции (тема)	Часы	Лабораторные занятия	Часы	Домашние задания, контр. работы, коллоквиумы	Итого часов работы студента за неделю
А	С	А	С	А	С
1	Элементы векторного анализа в криволинейных системах координат	2		Производная скалярного поля по заданному направлению. Поток векторного поля через незамкнутую поверхность	4		Контрольная работа №1	12
2	Тензорное поле	2		Дивергенция и ротор векторного поля	2		4
3	Основные сведения об уравнениях с частными производными (УЧП)	2		Моделирование полей на основе волнового уравнения	2		3
4	Моделирование физических полей и процессов уравнениями в частных производных	2		Численный метод решения задачи Дирихле для квадрата	4		4
5	Линейные уравнения в частных производных	2		Контрольная работа №2	4
6	Аналитические методы решения УЧП	2		Электрические заряды в неограниченном диэлектрике. Диполь.	2		10
7	Численные и приближенные методы решения УЧП	2		Электрические линейные заряды в неограниченном диэлектрике. Заряженные нити	4		4
8	Основные уравнения и свойства электромагнитного поля. Электромагнитные свойства среды.	2		6
9	Электростатическое поле.	2		Граничные условия для векторов электромагнитного поля	4		Контрольная работа №3	4
10	Криволинейные и поверхностные интегралы	2		6
11	Электромагнитное поле постоянного тока. Магнитостатика.	2		Вектор Пойнтинга для электромагнитного поля и его физический смысл	2		6
12	Переменное электромагнитное поле.	2		Тепловое поле квадратной пластины	3		5
13	Основные понятия, определения, терминология и единицы физических величин	2		Контрольная работа №4	4
14	Взаимодействие излучений с веществом	2		Излучение электромагнитных волн	4		6
15	Акустическое поле	2		6
16	Определение теплового поля. Основной закон теплопроводности.	2		Изучение особенностей взаимодействия с веществом электронов, протонов и фотонов с энергией 0,1÷1000 МэВ на основе программы Ернса	4		4
17-18	Теория теплопроводности в однородной и анизотропной среде.	2		4

9. Материально - техническое обеспечение дисциплины

Освоение дисциплины производится на базе учебных лабораторий института природных ресурсов.

Для реализации лекционных занятий предназначена аудитория 308-18 учебного корпуса, для реализации практических занятий предусмотрена 308-118 учебного корпуса ТПУ. Все учебные аудитории оснащены современными презентационным оборудованием, позволяющим проводить лекционные, практические занятия, а также организовывать промежуточные отчетные презентации, мини-конференции. Выполнение самостоятельной работы студентов может осуществляться на рабочих местах в аудитории 110-1 учебного корпуса ТПУ, а также в компьютерном класса НТБ ТПУ, оснащенном компьютерами с доступом в Интернет и предназначенным для работы в электронной образовательной среде.

При изложении и изучении данной дисциплины используются видеоматериалы, наглядные пособия (стандарты, нормативно-технические документы).

Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по направлению и профилю подготовки 200110 «Приборостроение».

Программа одобрена на заседании Кафедры Физических методов и приборов контроля качества (протокол отг.).

Автор профессор каф. ФМПК ИНК

Рецензент доцент каф. ФМПК ИНК