This course is the fourth course in the Electrodynamics series, and is directly proceeded by Electrodynamics: Electric and Magnetic Fields. Previously, we have learned about visualization of fields and solutions which were not time dependent. Here, we will return to Maxwell's Equations and use them to produce wave equations which can be used to analyze complex systems, such as oscillating dipoles. We will also introduce AC circuits, and how they can be simplified, solved, and applied.
Electrodynamics: In-depth Solutions for Maxwell’s Equations
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Electrodynamics: In-depth Solutions for Maxwell’s Equations
Institut supérieur coréen des sciences et technologies (KAIST)
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Niveau avancé
Approx. 11 heures pour terminer
Recommandé : 5-6 hours/week
Anglais
Sous-titres : Anglais
Programme du cours : ce que vous apprendrez dans ce cours
3 heures pour terminer
The Laws of Induction
This lecture will cover the concept of flux, EMF, and inductance. We will start by describing how the EMF is produced, how it can affect other units, and its different applications. Then, the relationship between coils of wire is described using mutual inductance, and the effect of a wire on itself is discussed in terms of self-inductance.
3 heures pour terminer
3 vidéos (Total 92 min), 2 lectures, 1 quiz
3 vidéos
Introduction5 min
1-1 Induction and electromotive forces35 min
1-2 Alternating current generators and mutual inductance51 min
2 lectures
Values of physical constants10 min
Lecture Slides (Week 1)1 h
1 exercice pour s'entraîner
Week 1 Quiz30 min
3 heures pour terminer
The Maxwell Equations
In previous lectures, we have been working with a simple version of Maxwell’s 4th equation. In this lecture, we will discuss the more complete form, and all of the equations necessary to describe classical physics. Furthermore, we will start to analyze the concept of traveling fields, which propagate free from their source. Finally, we will present the wave equation for the magnetic and electric potentials.
3 heures pour terminer
2 vidéos (Total 78 min), 1 lecture, 1 quiz
1 lecture
Lecture Slides (Week 2)1 h
1 exercice pour s'entraîner
Week 2 Quiz30 min
2 heures pour terminer
Maxwell's Equations in Free Space
Continuing from the previous lecture, we will discuss traveling waves in greater detail. We will expand on the wave equation by showing how both Electric and Magnetic fields also can be modeled by the 3-D wave equation. Furthermore, we will distinguish between how spherical and one-dimensional fields travel.
2 heures pour terminer
2 vidéos (Total 55 min), 1 lecture, 1 quiz
2 vidéos
3-2 Solutions for the Wave Equation19 min
1 lecture
Lecture Slides (Week 3)1 h
1 exercice pour s'entraîner
Week 3 Quiz30 min
3 heures pour terminer
Maxwell's Equations with Currents and Charges
In this lecture, we delve into deeply into relativistic and time-dependent solutions. To do this, we show how different equations can be corrected to account for position changes. We will expand on situations from previous lectures, and show how the equations modeling them will change if they are time-dependent. Finally we will discuss how Maxwell’s equations lead to the Lorentz transformation.
3 heures pour terminer
2 vidéos (Total 84 min), 1 lecture, 1 quiz
1 lecture
Lecture Slides (Week 4)1 h
1 exercice pour s'entraîner
Week 4 Quiz30 min
À propos de Institut supérieur coréen des sciences et technologies (KAIST)
The Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) was established in 1971 by the Korean government as the nation’s first research-intensive graduate school for science, engineering and technology. It has now grown into one of the world’s best universities, delivering top notch education and research programs for undergraduate and graduate students. KAIST encourages interdisciplinary and convergent research across a wide spectrum of disciplines, as well as strong collaborations with industry and global institutions.
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