¿Cuáles son algunos consejos para hacerlo bien en Física 15b (Electromagnetismo introductorio) en Harvard?

  • simetría : la simetría es vital para casi todas las áreas de la física y es particularmente pertinente para el curso de introducción a E&M. Aproveche al máximo la simetría, y le da un atajo a muchos problemas. Personalmente creo que si hay algo que quitar de la clase, es apreciar la belleza de la simetría.
  • cálculo vectorial: acostúmbrese a pensar cosas en 3 dimensiones; El teorema de Stokes, el teorema de Green es fundamental para muchas pruebas; entender bien el rizo, el gradiente y la divergencia; Conozca algunos trucos de cálculo vectorial.
  • relatividad especial: me gusta especialmente el tratamiento de Purcell al introducir el concepto de magnetismo a través de la relatividad especial. A través de la derivación de la relatividad especial, de repente todo tiene sentido: ¡hay una razón por la cual el magnetismo (o como se llame el concepto) existe en nuestro mundo! De lo contrario el mundo sería paradójico. Cepille la relatividad especial si no la ha tocado en un tiempo.
  • superposición: una carga negativa es equivalente a una carga positiva superpuesta a dos cargas negativas. Toda la explotación de la propiedad simple e intuitiva, pero inteligente en algunas situaciones no tan aparentemente aplicables proporciona una solución sorprendentemente elegante. (como una nota al margen, en realidad no es tan simple como las matemáticas de primer grado, como +1 -2 = -1. Al final del día, la superposición se reduce al hecho de que las leyes de E&M son lineales. Estamos tomando la linealidad para concedido aquí, pero ¿tiene que ser? ¿Qué pasa si la ley de Coulomb no es inversamente cuadrada en un mundo 3D?)
  • ¿Qué es la física y qué es la matemática? ¿Qué es fundamental y qué es derivativo? Esta es una pregunta que me hago todo el tiempo en cada clase de física que tomo y me resulta muy útil para obtener una visión de la física subyacente. Se supone que algunos teoremas son ciertos (al menos hasta el nivel de este curso, sin contar en mecánica cuántica). Otros pueden derivarse en base a esos supuestos. Al final del curso, pregúntese, si necesita destacar las piedras de construcción más fundamentales del universo (al nivel de este curso) para reconstruir todos los otros teoremas de E&M, ¿cuáles son estos? ¿Qué son los pollos y los huevos aquí?
  • ¿Y si el mundo es 2D? Esta es otra pregunta que me da mucha información. Muchas fórmulas no tienen que ser como parecen ser. Si el mundo es 2D, no 3D, ¿seguirá vigente la ley de Gaussian? ¿Qué pasa con la ley de Coulomb? Este ejercicio de pensamiento ayuda a filtrar muchas suposiciones que se dan por sentadas y que, en realidad, dependen de la dimensionalidad de nuestro mundo y distinguen la física más fundamental que hay debajo de ellas. La misma pregunta me ayuda a comprender enormemente en otras áreas de la física.