Detail předmětu

Obecná fyzika II (Elektřina a magnetismus)

FSI-TF2Ak. rok: 1999/2000

Obecná fyzika II je součástí základního kurzu fyziky a je v něm podán
výklad klasického elektromagnetismu. Vychází z coulombovské interakce,
na které buduje popis elektrostatického pole. Výklad magnetismu,
elektromagnetické indukce a časově proměnných polí je veden od popisu
základních experimentů k formulaci Maxwellových rovnic a z nich pak
k popisu elektromagnetické vlny ve vakuu. Pole stacionárního a kvazista-
cionárního proudu ve vodiči je aplikováno v obvodech, pro jejichž řešení
jsou formulovány Kirchhoffovy zákony. Vlastnosti vodičů, dielektrik
a magnetik jsou popisovány tak, aby výklad vedl k pochopení jevů, veličin
a materiálových konstant. Rozsah přednášky je v rámci běžných vysoko-
školských učebnic základního kurzu fyziky.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

RNDr. Luděk Bočánek, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

Výsledky učení předmětu

Kurz vede studenty ke znalosti výpočtu intenzity a potenciálu
elektrických polí z rozložení nábojů, k výpočtu magnetických polí
z rozložení proudů a ke znalosti chování nábojů, elektrických a
magnetických dipólů v polích. Studenti se naučí řešit stacionární a
kvazistacionární obvody i pomocí symboliky komplexních čísel. Získají
znalosti o principech měření základních elektrických veličin.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení zápočtu:
1. Účast ve cvičení minimálně 80%. Při nedodržení této podmínky
může vyučující stanovit náhradní podmínku.
2. Získání minimálně poloviny z maximálního počtu bodů na
písemné kontrolní práci konané v sedmém týdnu výuky.
3. Odevzdání padesáti správně vyřešených příkladů zadaných
v prvním cvičení.

Učební cíle

Cílem kurzu je seznámit studenty s elektromagnetickou interakcí a
významem této interakce pro pochopení dějů ve vakuu i v látkách.
Pochopit vzájemnou souvislost elektrického a magnetického pole, význam
Maxwellových rovnic a vybudovat souvislost elektromagnetismu s optikou.
Úkolem kurzu v aplikační oblasti je vytvořit základy pro elektrotechniku
a polovodičovou techniku.

Základní literatura

HALLIDAY, D. - RESNICK, R. - WALKER, J.: Fyzika. VUTIUM, Brno 2001
SEDLÁK, B. - ŠTOLL, I.: Elektřina a magnetismus, Academia Praha, Vyd. Karolinum,1993

Doporučená literatura

SEDLÁK, B. - ŠTOLL, I.: Elektřina a magnetismus, Academia Praha, Vyd. Karolinum,1993

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2301-5 magisterský

    obor , 2. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

42 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

RNDr. Luděk Bočánek, CSc.

Osnova

1. Základní zákony elektrostatiky. Intenzita elektrického pole.
2. Působení elektrického pole na bodový náboj a na elektrický dipól.
3. Gaussův zákon a jeho použití pro výpočet elektrické intenzity.
4. Elektrický potenciál. Elektrostatická potenciální energie.
5. Kapacita. Výpočet kapacity. Elektrické pole v dielektriku.
6. Proud a odpor. Ohmův zákon. Vedení proudu v látkách.
7. Elektromotorické napětí. Kirchhoffovy zákony. Přechodné děje.
8. Magnetické pole. Lorentzova síla; příklady jejího využití.
9. Ampérův zákon. Biotův-Savartův zákon.
10.Faradayův indukční zákon. Vlastní a vzájemná indukčnost.
11.Energie magnetického pole. Elektrický kmitavý obvod.
12.Posuvný proud. Maxwellovy rovnice. Elektromagnetické vlnění.
13.Magnetické vlastnosti látek.
14.Střídavé proudy.
15. Základní polovodičové součástky.

Cvičení odborného základu

28 hod., povinná

Vyučující / Lektor

RNDr. Luděk Bočánek, CSc.

Osnova

V každém cvičení se probírá a procvičuje látka ke čtyřem až pěti
úlohám z padsáti zadaných k zápočtu podle literatury [2]. Obsah úloh
částečně odpovídá současně přednášené látce.