Untersuchung elektrodynamischer Probleme

Angenommen, ein fortgeschrittener Student im Grundstudium hat ein mäßiges Verständnis der Elektrodynamik erreicht. Worauf sollte er sich konzentrieren , um seine Fähigkeiten zur Problemlösung zu schärfen ?

  • Üben von Integralen und/oder anderen mathematischen Werkzeugen .
  • Studium der theoretischen Ergebnisse .
  • Arbeiten an der physikalischen Bedeutung und Anwendung von ED-Gleichungen.
  • Etwas anderes.

Ich verstehe, dass dies eine etwas subjektive Frage ist, aber versuchen Sie bitte, so objektiv wie möglich zu sein: Sagen Sie zum Beispiel, was wirklich funktioniert , basierend auf Ihrer Erfahrung als Lehrer/TA

Um es klar zu sagen: Was sind Ihre Ziele? Meinen Sie mit „Problemlösungsfähigkeiten“ „wie im E&M-Unterricht bekommen“? Oder "gute Recherchearbeit im E&M-Bereich?" Oder etwas ganz anderes?
@Spencer: um meinen Schülern zu helfen, "besser zu werden" bei der Lösung von Problemen im Grundstudium zur Elektrodynamik. (Probleme wie die in den Büchern von Griffiths zum Beispiel)
Und möchten Sie vollständige ED-Effekte (wie das Lösen der Wellengleichung mit gegebenen Rand- und Anfangsbedingungen) oder eine Anwendung (wie Elektrostatik, Schaltungen usw.)? Sind auch Relativitätsübungen in Ordnung? ZB einige Lösungen verbessern und sehen, was passiert.
Eine minimalistische Antwort – erarbeiten Sie sie während des Unterrichts an der Tafel. Es gibt keinen Ersatz.
@Marek: voll wäre ED. Einige Dinge aus der Strahlung könnten weggelassen werden. Die meisten Relativitätsprobleme werden wahrscheinlich ausgelassen.
@space_cadet: Natürlich gibt es dafür keinen Ersatz. Ich suche einfach das gewisse Extra und möchte, dass dieses "etwas Extra" gut durchdacht ist.
@Eelvex In der heutigen Zeit der Powerpoint-Präsentationen halte ich es nicht für selbstverständlich, dass diese Tatsache von der Mehrheit der Ausbilder verstanden wird.
Ist es verständlich, dass die Studenten, an die Sie denken, die klassische Vektoranalyse und ihre Integralsätze beherrschen? (Die klassischen Versionen des allgemeinen Satzes von Stoke?)
@Tim: Praktisch ist der durchschnittliche Schüler mit Vektoranalyse "gut" und mit Integralsätzen "ok".
Führen Sie Grenzwertaufgaben in einem gekrümmten Raumhintergrund durch, damit sie für AdS/CFT bereit sind.

Antworten (2)

Meiner bescheidenen Erfahrung nach macht das Lösen von Griffiths Problemen Sie gut darin, Griffiths Probleme zu lösen, aber nicht viel mehr. Normalerweise haben sie die erforderliche Mathematik bereits gemacht/gesehen, also würde ich nur am Teil mit der Analysis arbeiten, wenn sie wirklich Probleme haben. Theoretische Ergebnisse zu studieren scheint auch keine gute Idee zu sein; das lernen sie unterwegs oder im Unterricht. Ich ziehe es vor, „erweiterte“ Probleme zu studieren, dh ein reales Beispiel für die (klassische) Literatur, sie durch die Entwicklung zu führen und mit einem Vergleich mit experimentellen Ergebnissen abzuschließen. Auf diese Weise pflügen sie sich durch die Mathematik, müssen aber auch ein Minimum an Dolmetschen leisten. Wenn Ihr Ziel jedoch nur darin besteht, sie dazu zu bringen, Griffiths-ähnliche Probleme zu lösen, ist dies möglicherweise zu viel des Guten.

Wenn Sie in der Physik bleiben wollen, müssen Sie den GRE für Physik belegen. Warum also nicht die E&M-Fragen zu den Beispiel-GRE-Tests studieren? Es sind nette einfache Fragen und testen Ihr Verständnis von Physik, nicht Ihr Verständnis von Mathematik. Die Beispielfragen erhalten Sie hier:
http://grephysics.net/ans/

Die Verwendung von GRE-Fragen ist eine interessante Idee. Beachten Sie jedoch, dass wir uns möglicherweise auf das mathematische Verständnis konzentrieren möchten (siehe Kommentare zur Frage).
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