[커세라] 전기역학: 기초편(Electrodynamics: An Introduction)

[커세라] 전기역학: 기초편(Electrodynamics: An Introduction)

미적분, 벡터, 행렬의 심화 학습으로 전자기학 만한 과목도 없을 것이다. 더블어 현대 물리학의 기초는 전기일 터이다. 커세라 강좌에 한국의 과학원에서 만든 과정이 올라와 있어 반갑긴 하다.



강의는 KAIST 신소재 공학과의 홍승범 교수다. 그리고 수업조교로 글래셔 멜로디와 대화식으로 진행 하려는 의도로 보이지만 실제로 대화는 많지않다. 강의중 이해를 돕기 위해 일상주변의 전자기 현상과 활용의 예를 비유를 들기도 하지만 썩 좋지는 않다. 강의 소개에서도 언급 되었지만 파인먼의 물리학 입문 '빨간책' 2권이 교과서로 활용되고 있다. 교재로 사용된 "Lectures on Physics"는 온-라인상에서 볼 수 있다.

"Lectures on Physics", http://www.feynmanlectures.caltech.edu/

예전에 전자기학 과목을 수강하다 정작 전자기는 어디가고 수학 언저리에서 좌절했던 쓰라린 기억이 있다. 차라리 응용분야에서 접근한 전기역학을 배우는게 좋겠다 싶어 물리학자의 전자기학(physicist's electromagnetism) 보다 응용과학자의 전기역학(application scientist's electrodynamics)을 선택했다. 그렇다고 쉽지는 않겠지만 말이다. 강의 페이지에 이 강좌의 소개글은 다음과 같다.

About this Course
강좌정보

The depth and breadth of electromagnetism, the foundation for many fields including materials science, electrical engineering, and physical chemistry, requires a long, steep, and steady learning curve. This course aims to bridge the gap between the fundamental principles taught in electromagnetism and its practical application to specific fields such as materials, physics, and chemistry related to energy storage and harvesting.

전자기학(electromagnetism)은 이공계 전반에 걸쳐 소용닫지 않는곳이 없다. 꾸준이 공부해야할 과목이다. 이 강좌는 전자기학의 기초를 다뤄 보겠다.

The goal of 'Electrodynamics: An Introduction' is to not only teach electromagnetism but also introduce some mathematical tools which can be used to solve problems in the subject. Within these lecture notes, we review vector calculus and explain how to use fields to visualize the topics we cover.

이 강좌의 목표는 기초편인 만큼 전자기학 뿐만 아니라 문제를 풀기위한 수학 도구들(mathematical tools), 일테면 벡터 미적분(vector calculus)도 설명하겠다. 아울러 분자간 작용하는 힘, 컨덴서, 축전지 같은 응용도 다룬다.

This course is dynamic, as the lectures continuously build on previous notes and a variety of explanations are presented for each solution. Since this is a lower level course, we will focus on the simple concept of electrostatics. This has applications in exploring inter-molecular forces, and qualities of capacitors. Through this, we relate electromagnetism to more conventionally studied topics and its application to specific research topics related to energy storage and harvesting.

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[커세라] 전기역학: 기초편(Electrodynamics: An Introduction)

1주: 정전기학 입문(Introduction and Basics of Electrostatics)/강의자료
    W1.0 강의안내(Introduction)
    W1.1 전기-자기 입문(Introduction to Electromagnetism)
    W1.2 전기역학 방정식  입문(Introduction to Electrodynamics equation)
    W1.Q 1주 평가문제(Week 1 Quiz)

2주: 스칼라, 벡터 그리고 미분 연산자(Scalars, Vectors and the ∇ Operator)/강의자료
    W2.1 스칼라와 벡터(Scalars and Vectors)
    W2.2 ∇ 연산자 활용(Applying the ∇ Operator)
    W2.Q 2주 평가문제(Week 2 Quiz)

3주: 가우스 정리, 흐름 그리고 순환(Gauss' Theorem, Flow, and Circulation)/강의자료
    W3.1 가우스 정리 유도(Deriving Gauss' Theorem)
    W3.2 흐름 그리고 순환(Flow and Circulation)
    W3.Q 3주 평가문제(Week 3 Quiz)

4주: 정전기 및 전기 포텐셜의 플럭스(Electrostatics and Flux of Electric Potential)/강의자료
    W4.1 정전기 및 전기 포텐셜(Electrostatics and Electric Potential)
    W4.2 전기 포텐셜의 플럭스(The flux of an electric potential)
    W4.Q 4주 평가문제(Week 4 Quiz)

5주: 정전기장과 차폐(Electrostatic Fields and Shielding)/강의자료
    W5.1 정전기 장(Electrostatic Fields)
    W5.2 Fields inside of Shell
    W5.Q 5주 평가문제(Week 5 Quiz)
    W.C  Conclusion

"전기역학: 기초편(Electrodynamics: An Introduction)": 수료증

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