Назначение курса. Рассматриваемые сущности

Прежде всего, необходимо уяснить место, занимаемое электродинамикой среди общетеоретических и специальных дисциплин.

Электродинамику можно рассматривать, с одной стороны, как часть курса физики и теоретических основ электротехники (теории цепей), и как развитие курсов теории цепей и сигналов. Таким образом, базовый курс электродинамики является переходным между указанными теоретическими курсами и такими специальными предметами, как «Антенны и устройства СВЧ», «Электронные и квантовые приборы», «Радиотехнические системы», «САПР СВЧ» и др.

Трудно представить себе область радиотехники, не связанную с электродинамикой. Генерирование электромагнитных колебаний, передача их по линиям передачи, излучение в пространство, улавливание приемными антеннами – все это круг задач, требующих изучения электродинамики.

Областью изучения электродинамики являются процессы возбуждения и распространения электромагнитного поля (радиоволн) в различных средах.

Предметом изучения электродинамики является электромагнитное поле.

История

Основы были заложены Ампером, Кулоном и другими учеными, работавшими с электрическим током и зарядами. Однако до Фарадея предполагалось, что электрические силы мгновенно передаются через пустоту, а само их существование является прирожденным свойством заряженных тел. При этом все внимание было сосредоточено на зарядах и токах, поле же вводилось лишь как удобное математическое понятие. Фарадей же искал причину взаимодействия не в зарядах и токах, а в окружающем их пространстве. Он первым в 1830-х годах предложил понятие поля, в 1845 впервые употребил термин «магнитное поле», а в 1852 сформулировал концепцию поля.

Кроме электромагнетизма, Фарадей, как и многие ученые того времени, работал в самых разных других областях. Его открытиями являются также нержавеющая сталь и законы электролиза. Очень интересно прочитать его публичные лекции, которые называются «История свечи».

Исходя из трудов Фарадея и тщательно ознакомившись с ними, Максвелл смог превратить множество экспериментальных данных и догадок в стройную математическую теорию – уравнения Максвелла, описывающие в компактной форме все многообразие электромагнитных явлений. Эти уравнения мы подробно рассмотрим далее.

Генрих Герц дал подтверждение теории Максвелла о существовании электромагнитных волн. В экспериментах он осуществил возбуждение электромагнитных волн и их передачу на расстояние, провел опыты по их отражению и доказал полную аналогию э/м волн и света. Интересно, что первая в мире радиопередача, осуществленная А.С.Поповым в 1896 году содержала в себе два слова: «Генрих Герц», переданные в коде Морзе.

Александр Степанович Попов одним из первых осуществил передачу информации с помощью радиоволн. Он провел также большую работу по освоению практического использования радиоволн: различные конструкции радиопередатчиков и приемников, идея о применении радиоволн для радиолокации.