أساسيات نظرية المجال الكهرومغناطيسي (EMFT)

تُعد نظرية المجال الكهرومغناطيسي (EMFT) الحجر الأساس للهندسة الكهربائية، ورغم ذلك يُنظر إليها غالباً على أنها مادة مليئة بالتحديات. إن الفهم القوي لـ EMFT أمر ضروري للعمل مع التقنيات الحديثة مثل الاتصالات اللاسلكية، وأنظمة RF، وتصميم الهوائيات (antenna design). يقدم هذا المقرر مقدمة شاملة ومكتوبة لنظرية EMFT، تبدأ من المفاهيم الأساسية وتتدرج منطقياً إلى المجالات المتغيرة مع الزمن. ستكتسب المهارات التحليلية اللازمة لنمذجة وحل المشكلات الكهرومغناطيسية المعقدة. ما ستتعلمه: * فهم المفاهيم الأساسية لحساب المتجهات (gradient، divergence، curl) الضرورية لوصف سلوك المجال. * تطبيق قانون Coulomb وقانون Gauss لحل المشكلات في الكهرومغناطيسية الساكنة (electrostatics) وحساب الجهد الكهربائي والسعة الكهربائية. * تحليل المجالات المغناطيسية الساكنة (magnetostatic fields) باستخدام قانون Biot-Savart وقانون Ampere الدائري لتحديد كثافة التدفق المغناطيسي والحث. * إتقان المجموعة الكاملة لمعادلات Maxwell المتغيرة مع الزمن وفهم دور تيار الإزاحة (displacement current). * الممارسة العملية على تحليل انتشار الأمواج المستوية في الأوساط المختلفة وحساب المعاوقة الذاتية والاستقطاب، وهو أمر حاسم لأنظمة الاتصالات الحديثة. نبدأ بإنشاء الإطار الرياضي اللازم باستخدام تحليل المتجهات في أنظمة الإحداثيات المختلفة. ثم نكتشف بشكل منهجي الكهرومغناطيسية الساكنة والمغناطيسية الساكنة قبل توحيد هذه المفاهيم في الإطار الشامل لمعادلات Maxwell وتحليل انتشار الأمواج الأساسي. تم تصميم هذا المقرر للمبتدئين تماماً في الهندسة الكهربائية، أو الإلكترونيات، أو الفيزياء الذين يحتاجون إلى أساس صارم في EMFT. لا تتطلب المادة أي معرفة سابقة بالكهرومغناطيسية المتقدمة. ابدأ في بناء معرفتك الهندسية الأساسية اليوم.