Βασικά στοιχεία ηλεκτρομαγνητισμού

Abstract

Το εν λόγω σύγγραμμα έχει ως κύριο στόχο την παρουσίαση των βασικών αρχών της κλασσικής θεωρίας του ηλεκτρομαγνητισμού, με έναν σχετικά απλό και σύντομο τρόπο, χωρίς να πλατειάζει αλλά εστιάζοντας την προσοχή του αναγνώστη στα βασικά και ουσιώδη σημεία της θεωρίας και των εφαρμογών αυτής. Εν συντομία για την θεματολογία του βιβλίου, μπορούμε να ειπούμε ότι αρχικά περιγράφεται η θεμελιώδης φυσική ποσότητα του ηλεκτρικού φορτίου, και οι συνέπειες που επιφέρει στον τριγύρω χώρο με την δημιουργία ηλεκτρικού πεδίου και δυναμικού. Μελετώνται οι ηλεκτρικές δυνάμεις μεταξύ φορτίων και ορίζεται η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια. Επίσης παρουσιάζεται ο υπολογισμός του ηλεκτρικού πεδίου συμμετρικών μη σημειακών φορτίων με την εφαρμογή του νόμου του Gauss. Εν συνεχεία παρουσιάζονται οι έννοιες της χωρητικότητας, του ηλεκτρικού ρεύματος και της ηλεκτρικής αντίστασης. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην παρουσίαση και ανάλυση των ηλεκτρικών κυκλωμάτων με αντιστάσεις και πυκνωτές. Επιπλέον παρουσιάζεται ο μαγνητισμός με την περιγραφή της μαγνητικής επαγωγής και μαγνητικών φαινομένων καθώς επίσης και των μαγνητικών ιδιοτήτων της ύλης. Μελετώνται οι ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις και οι εφαρμογές τους, ενώ το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής σε όλες του τις εκφάνσεις (αυτεπαγωγή και αμοιβαία επαγωγή) περιγράφεται πλήρως. Το βιβλίο κλείνει με την παρουσίαση των εναλλασσομένων ρευμάτων και των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Αξίζει να σημειωθεί ότι ένας αντιπροσωπευτικός αριθμός ερωτήσεων και προβλημάτων (όχι πολύ μεγάλος) ακολουθεί κάθε κεφάλαιο με σκοπό την καλύτερη αξιολόγηση των αποκτηθέντων γνώσεων του αναγνώστη. Επίσης θα πρέπει να αναφερθεί ότι το μαθηματικό υπόβαθρο του βιβλίου έγκειται σε βασικές γνώσεις διανυσματικού και ολοκληρωτικού λογισμού προπτυχιακού επιπέδου. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην λεπτομερειακή παρουσίαση των μαθηματικών πράξεων, αρχίζοντας από τους ορισμούς των φυσικών ποσοτήτων και καταλήγοντας στις πιο σύνθετες σχέσεις που περιγράφουν τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα.