Tantárgy azonosító adatok
1. A tárgy címe Elméleti elektrodinamika
2. A tárgy angol címe Theoretical Electrodynamics
3. Heti óraszámok (ea + gy + lab) és a félévvégi követelmény típusa 2 + 2 + 0 v Kredit 5
4. Ajánlott/kötelező előtanulmányi rend
vagy Tantárgy kód 1 Rövid cím 1 Tantárgy kód 2 Rövid cím 2 Tantárgy kód 3 Rövid cím 3
4.1 BMETEAFBsFKF2E-00 Kísérleti fizika 2 - Elektrodinamika és optika
4.2 BMETE12AP49 Elektrodinamika és optika
4.3
5. Kizáró tantárgyak
6. A tantárgy felelős tanszéke Elméleti Fizika Tanszék
7. A tantárgy felelős oktatója Dr. Takács Gábor beosztása egyetemi tanár
Akkreditációs adatok
8. Akkreditációra benyújtás időpontja 2025.11.03. Akkreditációs bizottság döntési időpontja 2025.11.10.
Tematika
9. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít
10. A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában (szak, kötelező, kötelezően választható, szabadon választható)
11. A tárgy részletes tematikája

Elektrosztatika: ponttöltés és töltéseloszlás tere, Gauss-törvény, elektrosztatika Maxwell egyenletei, potenciál, Poisson és Laplace egyenlet, határfeltételek. Green-függvény, kapacitás, tükörtöltések módszere. Elektromos dipólus és kvadrupólus, multipólus kifejtés. Elektrosztatika Maxwell egyenletei anyag jelenlétében, polarizáció, elektromos eltolás, felületi töltéssűrűség. Elektrosztatikus tér energiája.
Magnetosztatika: áramsűrűség, töltésmegmaradás, Biot-Savart törvény. Magnetosztatika Maxwell egyenletei. Vektorpotenciál. Mágneses dipólus. Sztatikus mágneses tér anyagban. Határfeltételek, felületi áram-sűrűség. Lineáris és nemlineáris anyagok, hiszterézis.
Kvázistacionárius terek: elektromotoros erő, Faraday törvénye, Lenz törvénye. Indukciós együttható. Kvázisztatikus mágneses tér vezetőkben, skin effektus. Mágneses tér energiája.
Dinamika: eltolási áram, teljes időfüggő Maxwell-egyenletek vákuumban és anyagban, potenciálok, mértékrögzítés, d'Alambert egyenlet. Elektromágneses mező energiája és impulzusa. Síkhullámok, polarizációjuk, energia-impulzus tenzoruk, Doppler-effektus. Elektromágneses hullámok anyagban, törés és visszaverődés anyag határán. Hullámvezetők alapjai. Retardált és avanzsált Green-függvények. Hertz dipólus, Larmor formula. Thomson és Rayleigh szórás.
Relativisztikus invariancia: elektrodinamika Lorentz-invarianciája, négyesvektor potenciál és térerősségtenzor, elektromos és mágneses terek transzformációja.

Electrostatics: field of a point charge and charge distribution, Gauss’s law, Maxwell’s equations of electrostatics, potential, Poisson and Laplace equations, boundary conditions. Green’s function, capacitance, method of image charges. Electric dipole and quadrupole, multipole expansion. Maxwell’s equations of electrostatics in the presence of matter, polarization, electric displacement, surface charge density. Energy of the electrostatic field.
Magnetostatics: current density, charge conservation, Biot–Savart law. Maxwell’s equations of magnetostatics. Vector potential. Magnetic dipole. Static magnetic field in matter. Boundary conditions, surface current density. Linear and nonlinear materials, hysteresis.
Quasi-stationary fields: electromotive force, Faraday’s law, Lenz’s law. Coefficient of induction. Quasi-static magnetic field in conductors, skin effect. Energy of the magnetic field.
Dynamics: displacement current, full time-dependent Maxwell equations in vacuum and in matter, potentials, gauge fixing, d’Alembert equation. Energy and momentum of the electromagnetic field.
Plane waves: polarization, energy–momentum tensor, Doppler effect. Electromagnetic waves in matter, refraction and reflection at material boundaries. Fundamentals of waveguides.
Retarded and advanced Green’s functions. Hertz dipole, Larmor formula. Thomson and Rayleigh scattering.
Relativistic invariance: Lorentz invariance of electrodynamics, four-vector potential and field-strength tensor, transformation of electric and magnetic fields.

12. Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja
szorgalmi
időszakban
Kettő zárthelyi dolgozat vizsga-
időszakban
írásbeli vagy szóbeli vizsga
13. Pótlási lehetőségek
A TVSZ szerint
14. Konzultációs lehetőségek
Az oktatóval egyeztetve
15. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
J.D. Jackson: Klasszikus elektrodinamika.
Jakovác Antal, Takács Gábor, Orosz László: Elektrodinamika jegyzet (BME, 2013).
L.D. Landau, E.M. Lifsic: Elmélet Fizika II. és VIII. kötet (Tankönyvkiadó).
16. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva)
16.1 Kontakt óra
56
16.2 Félévközi felkészülés órákra
40
16.3 Felkészülés zárthelyire
30
16.4 Zárthelyik megírása
4
16.5 Házi feladat elkészítése
0
16.6 Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló)
0
16.7 Egyéb elfoglaltság
0
16.8 Vizsgafelkészülés
20
16.9 Összesen
150
17. Ellenőrző adat Kredit * 30
150
A tárgy tematikáját kidolgozta
18. Név beosztás Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.)
Dr. Takács Gábor
egyetemi tanár
Elméleti Fizika Tanszék
A tanszékvezető
19. Neve aláírása
Dr. Szunyogh László