Διανυσματική ανάλυση. Καμπυλόγραμμα συστήματα συντεταγμένων. Θεωρία διανυσματικών πεδίων. Ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο. Ολοκληρωτικές και διαφορικές εξισώσεις Maxwell. Ηλεκτροστατική και μαγνητοστατική. Bαθμωτό και διανυσματικό δυναμικό. Βασικές αρχές ηλεκτρικής αγωγιμότητας. Αγωγοί στην ηλεκτροστατική και την ηλεκτροδυναμική. Ενέργεια ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου. Βασικές αρχές χωρητικότητας και επαγωγής. Ημιστατική προσέγγιση χαμηλών συχνοτήτων. Bασικές αρχές κυματικής θεωρίας. Ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Κυκλώματα με συγκεντρωμένες και κατανεμημένες παραμέτρους. Γραμμές μεταφοράς.

Το μάθημα αποτελεί το βασικό εισαγωγικό μάθημα στη θεωρία των Ηλεκτρομαγνητικών Πεδίων, τόσο των στατικών και των ημιστατικών πεδίων, όσο και των ταχέως χρονικά μεταβαλλόμενων πεδίων που οδηγούν στη δημιουργία και τη διάδοση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:

• Κατανοεί την έννοια του διανυσματικού πεδίου και να μπορεί να υπολογίζει διαφορικές ποσότητες (απόκλιση, στροβιλισμός) και ολοκληρωτικές ποσότητες (ροή, κυκλοφορία) ενός πεδίου στα κύρια συστήματα συντεταγμένων.
• Γνωρίζει τους βασικούς νόμους του ηλεκτρομαγνητισμού (ολοκληρωτικές και διαφορικές εξισώσεις Maxwell, διατήρηση φορτίου), και βάσει αυτών να μπορεί να υπολογίζει το ηλεκτρικό και το μαγνητικό πεδίο, καθώς και τα αντίστοιχα δυναμικά και τις ποσότητες ενέργειας σε δοσμένα φυσικά προβλήματα.
• Γνωρίζει τις ηλεκτρικές ιδιότητες των αγώγιμων και των διηλεκτρικών υλικών, και να μπορεί να υπολογίζει τις βασικές ποσότητες της χωρητικότητας ενός ζεύγους αγωγών με ενδιάμεσο διηλεκτρικό, καθώς και την αυτεπαγωγή ενός κλειστού βρόχου ρεύματος ή την αμοιβαία επαγωγή ενός ζεύγους βρόχων ρεύματος.
• Κατανοεί τη φυσική προέλευση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων ως συνέπεια της σύζευξης του χρονικά μεταβαλλόμενου ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου μέσω των εξισώσεων Maxwell, και να μπορεί να αναλύσει τη διάδοσή τους σε γραμμές μεταφοράς με διαστάσεις συγκρίσιμες με το μήκος κύματος.