Detail předmětu

Obecná fyzika II (Elektřina a magnetismus)

FSI-TF2Ak. rok: 2017/2018

Obecná fyzika II podává výklad klasického elektromagnetismu. Vychází z coulombovské interakce, na které buduje popis elektrostatického pole. Výklad magnetismu, elektromagnetické indukce a časově proměnných polí směřuje od popisu základních experimentů k formulaci Maxwellových rovnic a dále k popisu elektromagnetické vlny ve vakuu. Pole stacionárního a kvazistacionárního proudu ve vodiči je uvažováno v obvodech, pro jejichž řešení jsou formulovány Kirchhoffovy zákony. Vlastnosti vodičů, dielektrik a magnetik jsou popisovány vzhledem k pochopení jevů v materiálech a významu materiálových konstant. Přednáška má rozsah vysokoškolských učebnic základního kursu fyziky.

Garant předmětu

prof. RNDr. Petr Dub, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

Výsledky učení předmětu

Kurs vybaví studenty schopností aplikovat diferenciální, integrální a vektorový počet při výpočtech intenzity a potenciálu elektrických a magnetických polí a chování nabitých částic v těchto polích. Kurs rozvíjí schopnost abstraktního myšlení a schopnost zobecňovat experimentální poznatky při formulaci fyzikálních zákonů.

Prerekvizity

Předpokládá se znalost diferenciálního, integrálního a vektorového počtu a znalost fyziky na středoškolské úrovni.

Doporučená nebo povinná literatura

HALLIDAY, D. - RESNICK, R. - WALKER, J.: Fyzika. VUTIUM, Brno 2001
HALLIDAY, D. - RESNICK, R. - WALKER, J.: Fyzika (2. vydání). VUTIUM, Brno 2013 (CS)
B. SEDLÁK, I. ŠTOLL: Elektřina a magnetismus. Karolinum, 2012. (CS)
SEDLÁK, B., ŠTOLL, I.: Elektřina a magnetismus. Academia Praha, 1993
D. J. Griffiths: Introduction to Electrodynamics.Addison-Wesley, 2012.
ŠANTAVÝ, I., LIŠKA, M.: Elektromagnetismus. Skriptum VUT v Brně. Elektronická verze: http://physics.fme.vutbr.cz
E. M. Purcell, D. J. Morin: Electricity and Magnetism. 3rd edition, Cambridge University Press 2013 (EN)
E. M. Purcell, D. J. Morin: Electricity and Magnetism. 3rd edition, Cambridge University Press 2013 (EN)
D. J. Griffiths: Introduction to Electrodynamics.Addison-Wesley, 2012.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.

Způsob a kritéria hodnocení

Výsledná klasifikace závisí na výsledku průběžné kontroly ve cvičení formou testů a na výsledku zkoušky, která obsahuje test, výpočet příkladů a ústní část.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cílem kurzu je seznámit studenty s elektromagnetickou interakcí a se souvisejícími ději ve vakuu i v látkách, objasnit vzájemný vztah elektrického a magnetického pole, význam Maxwellových rovnic a ukázat souvislost elektromagnetismu s optikou a teorií obvodů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na cvičení je povinná.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3A-P bakalářský

    obor B-FIN , 1. ročník, letní semestr, 7 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D.

Osnova

Elektrický náboj. Coulombův zákon.
Intenzita elektrostatického pole.
Gaussův zákon.
Potenciál elektrostatického pole. Elektrická potenciální energie.
Kapacita a kondenzátory. Dielektrika.
Elektrický proud. Ohmův zákon.
Obvody.
Magnetické pole. Amperova sila. Ampérův zákon. Biotův-Savartův zákon.
Magnetické pole v látkách.
Elektromagnetická indukce. Faradayův zákon, Indukčnost.
Oscilace v RLC obvodu.
Maxwellovy rovnice v integrálním a diferenciálním tvaru.
Energie elektromagnetické pole. Poyntingův vektor.
Elektromagnetické vlny.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radek Kalousek, Ph.D.

Osnova

Řešení úloh k tématům přednášce.