SNOV PREDMETA ELEKTRODINAMIKA V ZIMSKEM SEMESTRU 2014/2015
----------------------------------------------------------


6.10.2014 predavanja ELEKTRODINAMIKA
------------------------------------
1. Osnove elektrotehnike: sila med dvema elektrinama.
2. Elektrostatika: električno polje, pretok, Gaussov zakon.
3. Električna napetost, kapac. kondenzatorja in energija.
4. Snov: rel. dielektričnost in prevodnost, prevodniški tok.
5. Električna prevodnost in upornost, moč na uporu.
6. Magnetostatika: Amper-ov zakon, vprašanje smeri polja.
7. Magnetna poljska jakost in gostota magnetnega pretoka.
8. Faraday-ev zakon indukcije, induktivnost in magnetna energija.
9. Gradniki električnih vezij, nič-dimenzijska (0-D) naloga.
10. Energetika: počasna, elektronika: majhna, obravnava z vezji je OK.
11. Kapacitivnost in induktivnost trakstega dvovoda, zanemaritve stresanja.
12. Kapacitivnost in induktivnost koaksialnega kabla, kožni pojav.
13. Dvovod, naloga s porazdeljenimi gradniki, količina računanja?
14. Nadomestno vezje resničnega dvovoda/kabla z izgubami.
15. Nadomestno vezje z mnogimi odseki za porazdeljene veličine.
16. Enačbi za tok in napestost na kratkem brezizgubnem odseku.
17. Limitiranje dolžine odseka, razlike I in U v odvode.
18. Zapis enačb z delnimi odvodi po z in po t.
19. Telegrafski enačbi izgubnega voda v časovnem prostoru.
20. Poenostavitev: telegrafski enačbi brezizgubnega voda.
21. Izločanje spremenljivk, valovni enačbi za u(z,t) in i(z,t).
22. Ugibanje rešitve valovne enačbe: u(t+/-z/v) in i(t+/-z/v).
23. Zgled rešitve za odbiti val, zaporedje slikic v času.
24. Zgled rešitve za napredujoči val, zaporedje slikic v času.
25. Določanje konst. v za trakasti dvovod in koaksialni kabel.
26. Hitrost svetlobe v praznem prostoru, definicija metra.
27. Definicije merskih enot MKSA, izbira c0 in u0, izračun e0.
28. Povezava med tokom in napetostjo za napred. in odbiti val.
29. Definicija in merske enote karakteristične impedance.
30. Zgled karakteristične impedance trakstega dvovoda.
31. Zgled karakteristične impedance koaksialnega kabla.
32. Neodvisnost rešitev za napredujoči/odbiti val, zaporedje slikic u in i!
33. E in H v trakastem dvovodu, TEM pravokotnost E,H,v, razmerje Zo.
34. E in H v koaksialnem kablu, TEM pravokotnost E,H,v, razmerje Zo.
35. Valovna impedanca praznega prostora in računanje z njo.
36. Karakteristični impedanci trakastega in koaksa iz valovne impedance in er.

13.10.2014 predavanja ELEKTRODINAMIKA
-------------------------------------
(...malo skrajšano zaradi zastoja na AC...)
1. Ponovitev: telegrafska enačba, rešitev v časovnem prostoru,
hitrost in karakteristična impedanca, napredujoči+odbiti val.
2. Energija in moč napredujočega in odbitega vala.
3. Napredujoči in odbiti val za enosmerni vir in porabnik.
4. Definicija in izračun odbojnosti bremena Gama.
5. Zgledi Gama: prilagojeno breme, odprte sponke, kratek stik.
6. Zgledi Gama: večji upor in manjši upor, predznak Gama!
7. Omejitev velikosti odbojnosti za pasivno/aktivno breme.
8. Polnjenje kondenzatorja z napetostnim virom: energija?
9. Napredujoči in odbiti val pri vklopu, breme odprte sponke.
10. Prehodni pojav pri vklopu vira na odprti vod.
11. Pehodni pojav pri polnjenju kondenzatorja preko induktivnosti.
12. Zvonjenje digitalnega signala na nezaključenem vodu.
13. Preprečevanje popačenja z zaprednim uporom v oddajniku.
14. Preprečevanje popačenja z vzporednim uporom v sprejemniku.
15. Preprečevanje popačenja z zaključitvijo obeh strani.
16. Zgled: RS-232 visokoohmski TX, počasen stopničasti odziv.
17. Zgled: low-speed in full-speed USB: zaključitev oddajnika.
18. Zgled: Ethernet UTP: zaključitev na obeh straneh.
19. Zgled: gigabitni Ethernet z dvosmernim prenosom po parici.
20. Transformator v analognem telefonu: vilice mikrofon/slušalka.
21. Mostiček za merjenje Gama, neidealna izvor in V-meter.
22. Vozliščne enačbe mostička za računanje Uvoltmetra.
23. Reševanje vozliščnih enačb za Uvoltmetra.
24. Rešitev: napetost sorazmerna odbojnosti: Uv=Ug/8*Gama.
25. Ponovitev: nadomestno vezje brezizgubnega/izgubnega voda.
26. Modeli izgub v žici (kovini) in dielektriku (izolatorju).
27. Težave enačb za izgubni vod v časovnem prostoru.
28. Zapis izmeničnih veličin s kazalci.
29. Izgubna telegrafska enačba v frekvenčnem prostoru.
30. Brezizgubna rešitev s fazno konstanto oziroma valovnim številom.
31. Izgubna valovno število, fazna konstanta in slabljenje.
32. Konstanta slabljenja Alfa, izgube v Neprih (preveč!).

20.10.2014 predavanja ELEKTRODINAMIKA
-------------------------------------
1. Ponovitev: rešitev valovne enačbe v časovnem prostoru.
2. Ponovitev: definicija odbojnosti in računanje z njo.
3. Ponovitev: rešitev valovne enačbe v frekvenčnem prostoru.
4. Impedanca v frekvenčnem prostoru za pasivno/aktivno breme.
5. Odbojnost v frekvenčnem prostoru za pasivno/aktivno breme.
6. Smith-ov diagram odbojnosti za pasivno (in aktivno) breme.
7. Invertiranje v Smith-u, značilne točke v Smith-u.
8. Potek faze napredujočega in dobitega vala ter odbojnosti.
9. Preslikava Z bremena na vodu: vrtenje faze odbojnosti.
10. Neposreden izraz za izračun preslikave impedance bremena.
11. Polvalovni vod ali kdaj se impedanca preslika v enako vrednost?
12. Četrtvalovni vod ali kdaj se impedanca invertira?
13. Zgled: preslikava impedance v energetskem daljnovodu.
14. Invertiranje kratkega stika, odprtih sponk, reaktivnega bremena.
15. Razlaga napetostnega stojnega vala na vodu, perioda in oblika.
16. Napetostni in tokovni stojni val, medsebojni položaj.
17. Definicija in izračun valovitosti iz odbojnosti bremena.
18. Izrazi za razmerje stojnega vala, valovitost, neubranost?
19. Izračun delovne in jalove moči na prenosnem vodu.
20. Moči napredujočega vala, odbitega vala in moč bremena.
21. Logaritemske enote za prilagoditev in prenos moči.
22. Ponovitev: vod z izgubami, model kovine in dielektrika.
22. Ponovitev: kompleksno valovno število izgubnega voda.
23. Ponovitev: kompleksna karakteristična impedanca izgubnega voda.
24. Konstanta slabljenja v Np/m, definicija in pretvorba Np<>dB.
25. Približek za Zk in velikostni razred Alfa<<Beta za majhne izgube.
26. Zapis napredujočega in odbitega vala na izgubnem vodu.
27. Preslikava Gama na izgubnem vodu, spirala v Smithu.
28. Stojni val na izgubnem vodu, različni min/max, nedefinirana valovitost!
29. Meritev odbojnosti z mostičkom, faza=vektorski voltmeter.
30. Koaksialni protismerni sklopnik, praktične izvedbe.
31. Meritev slabljenja nezaključenega voda preko odbojnosti.

27.10.2014 - predavanja ELEKTRODINAMIKA
---------------------------------------
1. Ponovitev: fizikalne veličine v 3D: skalarji in vektorji.
2. Ponovitev: skalarni in vektorski produkt, fizikalnih zgledi.
3. Zahteve za koordinatni sistem: 3D, pravokotni, desnoročni.
4. Izračun skalarnega in vektorskega produkt v pravokotnem KS.
5. Kartezični KS, merske enote, obmocje koordinat, smerniki.
6. Zgled: koordinate in smerni vektorji zemljepisnega KS.
7. Težave pri izračunu razdalje in goriva v zemljepisnem KS.
8. Lame-jevi koeficienti za zemljepisno širino in dolžino.
9. Definicija Lame-jevih koeficientov v poljubnem KS.
10. Poljubni krivočrtni koordinatni sistem (q1,q2,q3).
11. Izračun Lame-jevih koeficientov (scale factor) v poljubnem KS.
12. Zgled: izračun Lame-jevih koeficientov v zemljepisnem KS.
13. Valjni KS, merske enote, območje koordinat, smerniki.
14. Povezava koodrinat med valjnim in kartezičnim KS.
15. Izpeljava Lame-jevih koeficientov v valjnem KS.
16. Krogelni KS, merske enote, območje koordinat, smerniki.
17. Povezava koordinat med krogelnim in kartezičnim KS.
18. Izpeljava Lame-jevih koeficientov v krogelnem KS.
19. *** 1. TIHA VAJA IZ ELEKTRODINAMIKE ***.
20. Valjni eliptični KS: merske enote, območje k., smerniki.
21. Povezava k. med valjnim eliptičnim in kartezičnim KS.
22. Lame-jevi koeficienti valjnega eliptičnega KS.
23. Podolgovati krogelni eliptični (prolate) KS, k. osi.
24. Smerniki cigare in povezava koordinat s kartezičnim KS.
25. Sploščeni krogelni eliptični (oblate) KS, k. osi.
26. Smerniki polpeta in povezava koordinat s kartezičnim KS.
27. Skalarne in vektorske funkcije v 3D, različni zapisi.
28. Zgled: porazdelitev temperatue v sobi, ploskve iste temperature.
29. Definicija smernega odvoda ali gradienta.
30. Računanje smernega odvoda v poljubnih koordinatah.
31. Zgled: gradient v valjnih koordinatah.
32. Zgled: gradient v krogelnih koordinatah.

3.11.2014 - predavanja ELEKTRODINAMIKA
--------------------------------------
1. Ponovitev: koordinatni sistemi: 3D, pravokotni, desnoročni.
2. Ponovitev: izračun E iz V: smerni odvod v krivočrtnih koord.
3. Simbolični operator odvajanja Nabla in zapis gradienta z njim.
4. Pretovorba Gauss-ovega zakona v diferencialno obliko.
5. Izračun izvornosti (divergence) v kartezičnih koordinatah, nabla.
6. Izvornost v poljubnih krivočrtnih koordinatah, razlaga.
7. Zgled: izvornost v valjnih koordinatah.
8. Pretvorba Amperovega zakona v diferencialno obliko.
9. Izračun vrtinčenja (rotorja) v kartezičnih koordinatah, nabla.
10. Vrtinčenje v poljubnih krivočrtnih koordinatah, razlaga.
11. Zgled: vrtinčenje v krogelnih koordinatah.
12. Primerjava: Gauss-ov in stokes-ov izrek v matematiki.
13. Amperov zakon: prevodniški, konvektivni in poljski tok.
14. Faraday-ev zakon indukcije v elektrotehniki.
15. Zamenjava integrala in odvoda, nespremenljiva A in normala.
16. Faraday-ev zakon v diferencialni obliki.
17. Zapis treh Maxwell-ovih enačb v diferencialni obliki.
18. Zapis treh Maxwell-ovih enačb s harmonskimi veličinami.
19. Elektrotehnična naloga: izračun EM polja iz izvorov.
20. Sestavljenje diferencialne operacije, vektorski Laplace.
21. Izpeljava valovne enačbe za električno polje z izvori.
22. Izpeljava valovne enačbe za magnetno polje z izvori.
24. Ponovitev: skalarni električni potencial v elektrostatiki.
25. Ponovitev: skalarni magnetni potencial v magnetostatiki.
26. Uvedba nove veličine: vektorski potencial za izračun B.
27. Izračun E iz vektorskega potenciala in 2.ME.
28. Izpeljava valovne enačbe za vektorski potencial iz 1.ME.
29. Columb-ova izbira za divergenco vektorskega potenciala w=0.
30. Lorentz-ova izbira za divergenco vektorskega potenciala w>0.
31. Valovna enačba za skalarni potencial, Lorentz-ova izbira in 3.ME.
32. Razlaga pomena valovnih enačb za potenciale A(J) in V(ro).
33. Zgled: izvori in vrtinci potencialnega polja (x,y,z).
34. Zgled: izvori in vrtinci vrtinčnega polja (x,y,z).
35. Zgled: izvori in vrtinci polja s singularnostjo (ro,fi,z).

10.11.2014 - predavanja ELEKTRODINAMIKA
---------------------------------------
1. Ponovitev: Maxwell v diferecialni obliki.
2. Ponovitev: valovni enačbi za E in H brez izvorov.
3. Ponovitev: vektorski in skalarni potencial.
4. Ponovitev: valovni enačbi za A in V z izvori.
5. Definicija energije v elektrostatiki (E.D).
6. Elektrostatična energija iz skalarnega potenciala.
7. Zgled: energija naelektrene krogle na oba načina.
8. Definicija energije v magentostatiki (H.B).
9. Magnetostatična energija iz vektorskega potenciala.
10. Poynting-ov izrek o prenosu moči v dinamiki.
11. Definicija Poynting-ovega vektorja in merske enote.
12. Zgled: Poynting-ov vektor Sonca in ogrevanje mačka.
13. Zgled: pretok moči v ploščatem dvovodu, izračun moči.
14. Zgled: dva dvovoda eden vrh drugega, nepotrebna kovina.
15. Zgled: pritok moči v telo valjastega upora zunaj/znotraj.
16. Poynitng-ov vektor za trenutne in harmonske veličine.
17. Reševanje valovnih enačb za vektorski/skalarni potencial.
18. Skalarni Green-ov izrek za funkciji U in V.
19. Ploskve in volumni v prostoru za Green-ov izrek.
20. Ugibanje Green-ove funkcije v elektrostatiki, Lapalce.
21. Gradient in Laplace Green-ove funkcije v statiki.
22. Integracija po neskončno veliki in majhni ploskvi.
23. Izraz za računanje skalarnega potenciala, zgled iz OE.
24. Ugibanje Green-ove funkcije v dinamiki, valovna enačba.
25. Gradient in Lapalce Green-ove funkcije v dinamiki.
26. Integracija po neskončno veliki in majhni ploskvi.
27. Izraz za računanje skalarnega potenciala v dinamiki.
28. Posplošitev rezultata za poljubne koordinate potenciala.
29. Oznake koordinat virov, potencialov in polja, po katerih odvajamo?
30. Potencial množice točkastih elektrin.
31. Razvoj valovne enačbe za vektorski potencial v (x,y,z).
32. Uporaba rešitve skalarnega potenciala za komponente.
33. Zakasnjeni vektorski potencial v poljubnem KS.
34. Izpeljava kontinuitete gostote toka iz div(1ME) in 3ME.
35. Kontinuiteta toka na žici, točkaste elektrine na konceh žice.

17.11.2014 - predavanja ELEKTRODINAMIKA
---------------------------------------
1. Ponovitev: Maxwell v diferecialni obliki.
2. Ponovitev: vektorski potencial A in skalarni potencial V.
3. Ponovitev: izraza za izračun zakasnjenih potencialov A in V.
4. Naloga: magnetno in električno polje električnega toka v žici.
5. Kontinuiteta, elektrine na obeh koncih žice.
6. Poenostavitve: kratka žica glede na razdaljo in lambda.
7. Izračun vektorskega potenciala A kratke žice.
8. Pretvorba rezultata za A v krogelne koordinate.
9. *** 2. TIHA VAJA IZ ELEKTRODINAMIKE ***.
10. Izračun magnetnega polja H preko definicije B=rotA.
11. Ponovitev: izračun rotA v krivočrtnih koordinatah.
12. Razlaga členov H, Biot-Savart in sevanje.
13. Možne poti za izračun električnega polja E.
14. Izračun električnega polja E preko ME.
15. Pretvorba rezultata za E v funkcijo elektrin Q.
16. Primerjava E s točkastim elektrostatičnim dipolom.
17. Izračun Poynting-ovega vektorja kratke žice, zapis s k in Zo.
18. Razlaga sevalnega člena Poynting-ovega vektorja, jalova in delovna moč.
19. Integracija sevane moči kratke žice po veliki krogli.
20. Razlaga členov E in H, meja med statiko in sevanjem?
21. Primerjava členov pri 50Hz, 900MHz in svetlobi pri r=1m.
22. Pomen velikosti členov v nalogah elektrotehnike.
23. Nadomestno vezje kratke žice, zahteva za sevalno upornost.
24. Izračun sevalne upornosti kratke žice.
25. Zgled: izmere in frekvenca Teslovega transformatorja.
26. Ocena kapacitivnosti in izračun izgub Teslovega transformatorja.
27. Izračun sevalne upornosti Teslovega transformatorja.
28. Izračun sevalnega izkoristka Teslovega transformatorja.
29. Zahteve za učinkovito anteno: izmere primerljive z 1/k.

24.11.2014 - predavanja ELEKTRODINAMIKA
---------------------------------------
1. Ponovitev: tokovni element in električni dipol.
2. Ponovitev: točno E in H polje tokovnega elementa.
3. Poenostavitve odvodov za sevano polje pri r>>1/k.
4. Simbolični vektor nabla pri r>>1/k v krogelnih koordinatah.
5. Poenostavljen izračun sevanega H tokovnega elementa.
6. Poenostavljen izračun sevanega E tokovnega elementa.
7. Lastnosti sevanega polja, nima vzdolžne komponente.
8. Razmerje in medsebojna faza E in H, TEM val, delovni Poynting S.
9. Izračun E neposredno iz A na velikih razdaljah, brez komponente r!
10. Ponovitev: TEM val na trakastem vodu, Rb=Zk.
11. Poskus: ni odboja na koncu zaporedne vezave trakstih dvovodov.
12. Poskus: ni odboja na koncu razširjenega voda v lijak.
13. Razlaga poskusov z izmerami naprave, sredina ne ve o robovih.
14. TEM valovodni lijak kot učinkovita antena, Rs=Zk.
15. Ravni in stožčasti koaksialni kabel.
16. Stožčati dvovod: na isti strani in na različnih straneh.
17. Ugibanje rešitve za električno polje v (r,theta,fi).
18. Preverjanje 3.ME, ker v praznem prostoru ni elektrin ro.
19. Izračun H iz 2.ME, pravokotnost in Zo med E in H.
20. Preverjanje 1.ME, kar v praznem prostoru ni tokov J.
21. Izračun Poynting-ovega vektorja v prostoru med stožcema.
22. Integracija sevane moči v prosoru med stožcema.
23. Izračun toka na bikoničnem dvovodu, Integral Hds.
24. Izračun sevalne upornosti bikonične antene.
25. Zgled: sevalna upornost bikonične antene PI/3 do 2PI/2.
26. Povezava sevalne upornosti in karakteristične impedance.
27. Praktična izvedba discone antene, polni stožci in palčke.
28. Sevanje majhne tokovne zanke, zanemaritvi a<<r,1/k.
29. Poeonstavitve za 1/r in exp(-jkr) zaradi zanemaritev.
30. Izračun vektorskega potenicala A majhne tokovne zanke.
31. Izračun E iz A brez gradV, ker ni elektrin.
32. Razlaga členov E, dualnost električni/magnetni dipol.
33. Samo predloga za izračun H preko definicij.
34. Izračun Poynting-ovega vektorja in integracija sevanja zankice.
35. Sevalna upornost zankice, gre s četrto potenco frekvence!
36. Praktične izvebe majhne zankice: okvirna in feritna antena.

1.12.2014 - predavanja ELEKTRODINAMIKA
--------------------------------------
1. Ponovitev: valovni enačbi za E in H brez izvorov.
2. Ponovitev: vektorski Laplace v kartezičnih koordinatah.
3. Razstavljanje vektorske valovne enačbe po komponentah.
4. Ponovitev: reševanje skalarne valovne enačbe po koordinatah.
5. Ponovitev: polinom za trigonometrijske in eksponentne funkcije.
6. Rešitev valovne enačbe za napredujoči in odbiti val.
7. Rešitev valovne enačbe za stojni val.
8. Rešitev valovne enačbe za eksponentno rastoče/usihajoče.
9. Zgled: nefizikalna rešitev z vzdolžnim poljem 1x.Cexp(-jkx).
10. Zgled: fizikalna rešitev 1x.Cexp(-jkz), preveri ro.
11. Zgled: rešitev s prečnim poljem, izračun H, preveri J.
12. Splošna rešitev za potujoči val v (x,y,z).
13. Definicija nove veličine: valovni vektor.
14. Izračun div in rot s pomočjo valovnega vektorja, preverjanje ME.
15. Pravokotnost in razmerja med E, H in S, S v smeri potvanja vala.
16. Izračin Poynting-ovega vektorja S potujočega vala samo iz E, samo iz H.
17. Zgled: izračun frekvence valovanja iz valovnega vektorja.
18. Zgled: izračun smeri pretoka moči iz valovnega vektorja.
19. Zgled: izračun E iz S, manjkata smer in faza.
20. Valovni vektor v poljubni snovi.
21. Hitrost valovanja in lomni količnik iz dielektričnosti in permeablnosti.
22. Lom in odboj valovanja na meji dveh različnih snovi.
23. Valovni vektorji vpadnega, odbitega in lomljenega vala.
24. Enakost fazne konstante v smeri meje dveh snovi.
25. Izpeljava enakosti vpadnega in odbojnega kota.
26. Izpeljava Snell-ovega lomnega zakona.
27. Popolni odboj na meji dveh snovi, kam gre lomljeni žarek?
28. Izpeljava eksponentno usihajočega polja v drugi snovi.
29. Tuneliranje elektromagnetnega valovanja preko redke plasti.
30. *** 3. TIHA VAJA IZ ELEKTRODINAMIKE ***.

8.12.2014 - predavanja ELEKTRODINAMIKA
--------------------------------------
1. Ponovitev: rešitev valovne enačbe za E v praznem prostoru.
2. Ponovitev: lastnosti EM polja potujočega vala.
3. 1D stojni val v praznem prostoru, vsota dveh potujočih.
4. Magnetno polje 1D stojnega vala, kvadratura, nestalno razmerje.
5. Pretok moči 1D stojnega vala, povsem jalova moč.
6. Skica E, H in S z razlago nihanja energije.
7. Okovinjanje ploskev brez tang.E, Fabry-Perot-ov rezonator.
8. Primerjava rodov TEM00n rezonatorja z mehansko struno.
9. Zgled: ojačanje HeNe zmesi 1dB/m in rodovi nihanja HeNe laserja.
10. Frekvenčni spekter HeNe laserja, 2 ali 3 črte za 25cm cevi.
11. Definicija kvalitete Q rezonatorja.
12. Razmere v HeNe laserju, 10cm ojačanja in 4% izhodne svetlobe.
13. Zgled: izračun Q HeNe laserja, primerjava z radijsko tuljavo.
14. 2D stojni val v praznem prostoru.
15. Izračun magnetnega polja, kvadratura H in jalova moč S.
16. Skica električnega, magnetnega polja in pretoka moči.
17. Okovinjanje ploskev, TMmn0 votlinski rezonator.
18. Frekvence rodov nihanja 2D rezonatorja.
19. Primerjava TM110 votline in LC nihajnega kroga.
20. Zgled: izračun rezonančne frekvence pravokotne votline.
21. Zgled: nastavljivo pasovno sito s štirimi votlinami.
22. Doseganje kvalitete votlinskega rezonatorja, posrebrene stene.
23. 2D stojni val kot vsota štirih potujočih valov.
24. Skica štirih valovnih vektorjev 2D stojnega vala.
25. 3D stojni val, 8 potujočih valov, višji rodovi v pravokotni votlini.
26. Rezonančne frekvence 3D pravokotne votline.
27. Izbira izmer votline z upoštevanjem višjih rodov.
28. Frekvence rodov v votlini z dielektrikom.
29. Zgled: stojni val v smeri y in potujoči val v smeri z.
30. Pripadajoče magnetno polje, prečna realna in vzdolžna imaginarna komponenta.
31. Realni vzdolžni in imaginarni prečni del pretoka moči S.
32. Okovinjanje ploskev, zahteve za pravokotno votlo cev.
33. Cikcakajoča valovna vektorja v pravokotni cevi.
34. Nadomestno vezje trakastega dvovoda s podporniki lambda/4.
35. Izračun fazne konstante Beta za rodove TE0m.
36. Mejna frekvenca valovoda, usihanje za imaginaren Beta, prepust za realen Beta.
37. Višji rodov TE0m v pravkotnem valovodu.
38. Rodovi TEn0 v pravokotnem valovodu, izbira a in b.

15.12.2014 - predavanja ELEKTRODINAMIKA
---------------------------------------
1. Ponovitev: 1D stojni val + 1D potujoči val, Beta realen/imaginaren.
2. Ponovitev: kovinski valovod, nadomestno električno vezje.
3. Električno nadomestno vezje kot visokoprepustno sito.
4. Izračun mejne frekvence nadomestnega vezja
5. Izračun fazne konstante valovoda in pripadajoče mejne frekvence.
6. Drugi rod v kovinskem valovodu, razlaga s štirimi trakovi.
7. Zgled: mejne frekvence prvih dveh rodov praktičnih valovodov.
8. Razlaga fazne hitrosti, trenutna vrednost E, jezdimo na valu.
9. Izpeljava fazne hitrosti v kovinskem valovodu.
10. Graf fazne hitrosti prvih dveh rodov, vf>c0.
11. Valovni vektorji v kovinskem valovodu.
12. Skica cikcakanja žarka v kovinskem valovodu.
13. Grafična razlaga: projekcija vodene valovne dolžine, večja od lambda0.
14. Izračun valovne dolžine v valovodu lambdag.
15. Ponazoritev modulacije z dvotonskim signalom.
16. Električno polje dvotonskega valovanja.
17. Izračun ovjnice dvotonskega valovanja.
18. Jezdenje na ovojnici dvotonskega vala.
19. Definicija skupinske hitrosti vg=dw/dbeta.
19. Izpeljava skupinske hitrosti v kovinskem valovodu iz dbeta/dw.
20. Grafična predstava skupinske hitrosti kot cikcakanje, vg iz projekcije k.
21. Fazna vf in skupinska vgv valovodu v kot funkcija frekvence.
22. Gostota cikcakanja v kovinskem valovodu kot funkcija frekvence.
23. Višji valovodni rodovi v pravokotni cevi.
24. Krivulja fazne in skupinske hitrosti višjih rodov.
25. Krivulja izgub valovoda ob pojavu višjih rodov.
26. Kriteriji za izbiro stranic pravokotnega valovoda, uporaben frekvenčni pas.
27. Grebenasti valovod za širši frekvenčni pas, povečanje Lp v vezju.
28. Sevanje odprtega konca valovoda, velikost odbojnosti.
29. Prehod koaks-valovod, razlaga prilagoditve impedanc.
30. Osnovni valovodni rod v kvadratni, okrogli in eliptični cevi.
31. TEM in TE11 rodova v koaksialnem kablu
32. Približni izraz za mejno frekvenco TE11 v koaksialnem kablu.
33. Diagram fazne in skupinske hitrosti TEM in TE11 v koaksu.
34. Krivulja izgub koaksialnega kabla ob pojavu TE11.
35. Zgled: izračun mejne frekvence za konektorje 7mm in N, izolator zrak.
36. Zgled: izračun mejne frekvence za SMA, izolator teflon.
37. Sklop rodov kot funkcija ekscentričnosti in krivin.
38. Zgled: mejne frekvence kotnih vtikačev N in SMA.

22.12.2014 - predavanja ELEKTRODINAMIKA
---------------------------------------
1. Ponovitev: rodovi v pravokotnem valovodu, stranici 1:2.
2. Razlaga eliptičnega valovoda, prehod na pravokotni valovod.
3. Reševanje valovne enačbe v valjnem koordinatnem sistemu.
4. Skalarni Laplace za z komponento vektorskega v (ro,fi,z).
5. Predpostavim potujoči val exp(+/-jBetaz) v smeri z.
6. Predpostavim periodične funkcije cos(mfi) in sin(mfi) v smeri fi.
7. Valjne funkcije Jm(x) in Nm(x) za ro komponento.
8. Zgled: polje votilnskega TM100 rezonatorja.
9. Izračun frekvence TM100 rezonatorja.
10. Dualni zgled: približek za dielektrični TE100 rezonator.
11. TE in TM rodovi v kovinskem valovodu krožnega prereza.
12. Nastavek za Hz in Ez komponenti v krožnem valovodu.
13. Mejna frekvenca najnižjega TM rodu TM01.
14. Izračun tangencialnega E iz magnetnega polja.
15. Mejna frekvenca najnižjega TE rodu TE11.
16. Zgled: mejne frekvence TE11 in TM01 v sat-TV konverterju.
17. Primerjava mejne frekvence TE11 s približnim izrazom valovod:koaks.
18. *** 4. TIHA VAJA IZ ELEKTRODINAMIKE ***.

5.1.2015 - predavanja ELEKTRODINAMIKA
-------------------------------------
1. Ponovitev: rešitev valovne enačbe za E brez izvorov.
2. Ponovitev: 1.ME, prevodniški in poljski tok.
3. Vgradnja prevodnosti v kompleksno dielektričnost.
4. Valovna enačba s kompleksno dielektričnostjo po členih.
5. Fazna konstanta in slabjenje za napredujoči/odbiti val.
6. Merske enote za slabljenje, Nepri in dB, povezava med njimi.
7. Zgled: skica usihajočega napredujočega vala.
8. Primerjava velikosti poljskega in prevodniškega člena.
9. Zgled: mejne frekvence za baker, morsko vodo in SiO2.
10. Rešitev enačbe za dober dielektrik, Alfa=0
11. Rešitev valovne enačbe za dober prevodnik, Beta=Alfa.
12. Opis za vmesni primer izgubni dielektrik Beta>Alfa.
13. Definicija vdorne globine valovanja v dober prevodnik.
14. Izračun vdorne globine za dober prevodnik.
15. Zgled: slabljenje radijske zveze s podmornico na f=10kHz.
16. Izračun tabele vdornih globin, različne frekvence, Cu/Fe.
17. Razlaga kožnega pojava na površini okroglega Cu vodnika.
18. Integracija gostote toka v ploskovni tok.
19. Ploskovna impedanca in ploskovna upornost kovine.
20. Primerjava upornosti bakrenega in železnega vodnika.
21. Gradnja vodnikov za različne f, srebrenje, hrapavost.
22. Podaljšanje poti zaradi hrapavosti površine, zgled FR4.
23. Razlaga izgubne upornosti kot plast z enakomernim tokom.
24. Primerjava izgub vodnika krožnega prereza za enosmerno in izmenično.
25. Koaksialni kabel v dinamiki, porazdelitev I, kožni pojav.
26. Nadomestno vezje kokasialnega kabla s kožnim pojavom.
27. Karakt. impedanca in valovno število izgubnega kabla.
28. Izračun valovnega števila s približki, alfa slabljenja.
29. Izračun izgub koaksialnega kabla v decibelih.
30. Zmanjševanje izgub kabla: dielektrik in geometrija.
31. Iskanje minimuma izgub kot funkcija razmerja oklop/žila.
32. Zgled: izračun izgub na enoto dolžine koaksialnega kabla.
33. Načrtovanje omrežja kabelske televizije in številske zveze.

12.1.2015 - predavanja ELEKTRODINAMIKA
--------------------------------------
1. Ponovitev: valovanje v dobrem prevodniku, vdorna globina.
2. Ponovitev: izriv toka na površino, R vodnika za = in izmen.
3. Kvaliteta tuljave za izmenično, frekvenčni potek.
4. Izvedba visokofrekvenčne pletenice in VF navitij.
5. Ponovitev: izgube v vodnikih koaksialnega kabla @500MHz.
6. Izbira geometrije koaksialnega kabla za min slabljenje.
7. Ponovitev: višji rodovi v koaksialnem kablu.
8. Druge vrste kovinskih vodov, simetrični dvovod.
9. Primerjava okrogli dvovod/koaks: upornost, Zk, izgube.
10. Zgled: domet telefonskih dvovodov, Pupin-ove tuljave.
11. Tiskano vezje, električne lastnosti vitroplasta.
12. Frekvenčni potek dielektričnosti in izgubnega kota FR4.
13. Mikrotrakasti, traksti, koplanarni in drugi vodi.
14. TEM približek pri h<<lambda=lambda0/n.
15. Zk mikrotrakstega voda brez stresanja, napaka računanja.
16. Približek razširitve h/2 za stresanje.
17. Stresana E in H, Zk mikrotrakstega voda po Wheeler-ju iz diagrama.
18. Zgled: Zk=? na teflonu s pomočjo diagrama.
19. Hibridni rod mikrotrakastega voda, nagnjene silnice.
20. Vzdolžne komponente E in H, nedefiniran Zk.
21. Porazdelitev toka na osamljenem trakstem vodniku.
22. Hrapavost bakra pri lepljenju na smolo, navidezno zmanjšanje prevodnosti.
23. Trije viri izgub v mikrostripu: koža, trak in hrapavost bakra.
24. Primerjava izgub v koaksu in v mikrostripu @1GHz.
26. *** 5. TIHA VAJA IZ ELEKTRODINAMIKE ***.

Zaporedje laboratorijskih vaj Elektrodinamika 2014/15:
------------------------------------------------------

1. cikel (16.10.2014):

  1. Zvonjenje signala na prenosnem vodu
  2. Merjenje z "Grid-dip" metrom
  3. Merjenje moci
  4. Frekvencni stevec
  5. Spektralni analizator

2. cikel (30.10.2014):

  6. Parica
  7. Vektorski voltmeter
  8. Mosticni reflektometer
  9. Stojni val
  10. Merjenje z Lecher-jevim vodom

3. cikel (13.11.2014): cikel vaj izpuscen, da vaje ne bi prehitevale predavanj

      Namesto vaj je delavnica - Gradnja majhnega FM UKV oddajnika.

3. cikel (27.11.2014):

  11. Frekvencne lastnosti koaksialnega kabla
  12. Koaksialni rezonator
  13. Sevanje izotropnega vira
  14. Bliznje in daljne polje tokovne zankice
  15. Merjenje odbojnosti TEM lijaka

4. cikel (11.12.2014):

  16. HeNe laserska cev + Rodovi nihanja HeNe laserja
  17. Porazdelitev elektricnega toka na monopolu
  18. Tuneliranje elektromagnetnega valovanja
  19. Magnetno polje v pravokotnem valovodu
  20. Smerni sklopnik

5. cikel (8.1.2015):

  21. Stojni val v pravokotnem valovodu
  22. Votlinski rezonator
  23. Kozni pojav in kvaliteta tuljave
  24. Kozni pojav v vodi
  25. Vektorski analizator vezij: S parametri sita

--------------------------------------------------------
Vaje Elektrodinamika 2014/15 zakljucene z dnem 8.1.2015