Podstawy fizyki II (elektryczność i magnetyzm) 1100-1Ind07
Wykład obejmuje podstawy elektryczności i magnetyzmu, z falami elektromagnetycznymi włącznie. Pojęcia i prawa fizyczne będą wprowadzane poprzez doświadczenia i ilustrowane zjawiskami oraz zastosowaniami praktycznymi i badawczymi.
Program:
1. Pole elektrostatyczne: Natężenie pola, ładunek elektryczny i zasada jego zachowania, dipol elektryczny. Potencjalność pola elektrostatycznego. Prawo Gaussa. Prawo Coulomba. Kondensator, ekranowanie, metoda obrazów. Energia pola elektrostatycznego.
2. Prąd elektryczny: Natężenie prądu, I prawo Kirchoffa. Prawo Ohma i jego obraz mikroskopowy. ruchliwość nośników prądu. Praca prądu, ciepło Joule'a. Źródła prądu stałego, II prawo Kirchhoffa, obwody elektryczne. Prąd zmienny.
3. Pole magnetyczne: Moment magnetyczny i indukcja pola magnetycznego. Siła elektrodynamiczna i siła Lorentza. Prawo Ampere'a: Prawo Biota - Savarta. Prąd przesunięcia
4. Indukcja elektromagnetyczna: Prawo indukcji Faradaya. Indukcja własna i wzajemna, energia zwojnicy z prądem, obwody z indukcyjnością. Obwód drgający, obwody prądu zmiennego, rezonans.
5. Fale elektromagnetyczne: Komplet praw Maxwella. Fala elektromagnetyczna płaska. Fala na granicy ośrodków, efekt naskórkowy. Fala w falowodzie, kabel koncentryczny. Promieniowanie drgającego dipola.
6. Polaryzacja dielektryczna: Wektory polaryzacji i indukcji pola elektrycznego, polaryzowalność. Mechanizmy mikroskopowe polaryzacji dielektrycznej. Pole elektryczne na granicy ośrodków, znaczenie geometrii układu. Energia dielektryka w polu elektrycznym. Zależności czasowe w polaryzacji dielektrycznej, polaryzacja a przewodnictwo. Drgania plazmowe.
7. Magnetyzm materii: Rodzaje magnetyzmu materii. Namagnesowanie, natężenie pola magnetycznego, przenikalność magnetyczna. Pole magnetyczne na granicy ośrodków. Histereza.
8. Praktyczne aspekty magnetyzmu: Zwojnica z rdzeniem. Transformator. Prądnica i silnik prądu stałego.
9. Prąd elektryczny w cieczach i gazach: Prawa elektrolizy Faradaya. Ogniwa galwaniczne. Przepływ prądu przez gazy.
Nakład pracy studenta:
Wykład
60h - udział w wykładzie - 1.5 ECTS
30h - przygotowanie do wykładów - 1 ECTS
45h - przygotowanie do egzaminu - 1 ECTS
Ćwiczenia
60h - udział w ćwiczeniach - 1.5 ECTS
30h przygotowanie do ćwiczeń - 1 ECTS
30 h- prace domowe - 1.5 ECTS
60 h - przygotowanie do sprawdzianów pisemnych - 1.5 ECTS
Razem: 9 ECTS
Kierunek podstawowy MISMaP
Tryb prowadzenia
Założenia (opisowo)
Efekty kształcenia
Po zakończeniu przedmiotu student:
WIEDZA
1. zna najważniejsze zagadnienia związane z podstawami elektryczności i magnetyzmu
2. zna najważniejsze zagadnienia związane z elektrycznymi i magnetycznymi własnościami materii
3. zna podstawowe zagadnienia dotyczące pomirów elektrycznych i magnetycznych
UMIEJĘTNOŚCI
1. umie opisać zjawiska fizyczne związane z elektrycznością i magnetyzmem, jak również z elektrycznymi i magnetycznymi własnościami materii
2 . umie rozwiązywać zadania związane z elektrycznością i magnetyzmem
POSTAWY
1. docenia wagę dogłębnego i wszechstronnego zrozumienia problemu przy wyciąganiu wniosków i podejmowaniu decyzji
2. rozumie wagę i znaczenie eksperymentu w fizyce
Kryteria oceniania
1) Na zajęciach nie jest sprawdzana lista obecności
2) Wszyscy studenci są dopuszczeni do egzaminu pisemnego.
3) Osoba, która łącznie z kolokwiów i egzaminu pisemnego uzyska więcej niż 50% wymaganej liczby punktów, będzie mogła przystąpić do egzaminu ustnego.
4) Osoba, która z części pisemnej egzaminu poprawkowego uzyska więcej niż 50% wymaganej liczby punktów, będzie mogła przystąpić do poprawkowego egzaminu ustnego.
Literatura
1. Feynmana wykłady z fizyki
2. A. Piekara: Elektryczność i budowa materii
3. J. Gaj: Elektryczność i magnetyzm.
4. Materiały przygotowywane przez wykładowcę http://www.fuw.edu.pl/~op2ds/wyklad/
Więcej informacji
Więcej informacji o poziomie przedmiotu, roku studiów (i/lub semestrze) w którym się odbywa, o rodzaju i liczbie godzin zajęć - szukaj w planach studiów odpowiednich programów. Ten przedmiot jest związany z programami:
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: