Opis poszczególnych przedmiotów (Sylabus)

Transkrypt

1 Opis poszczególnych przedmiotów (Sylabus) Nazwa Przedmiotu: Fizyka Kod przedmiotu: Typ przedmiotu: obowiązkowy Poziom przedmiotu: podstawowy Rok studiów, semestr: rok pierwszy, semestr VII (studia II stopnia) Liczba punktów ECTS: Metody nauczania: 15 godz. wykład, 15 godz. ćwiczeń Język wykładowy: polski Imię i nazwisko wykładowcy: dr Krzysztof Kucab Wymagania wstępne: znajomość rachunku wektorowego oraz różniczkowocałkowego Cele przedmiotu (efekty kształcenia i kompetencji): Zapoznanie studenta z podstawowymi prawami elektromagnetyzmu, a w szczególności otrzymanie równań pola Maxwella. Po zakończeniu kursu student posiada wiadomości dotyczące elektrostatyki (pól ładunków elektrycznych będących w spoczynku), pól pochodzących od prądów stałych a także pól wolnozmiennych w czasie. LP. Treści merytoryczne przedmiotu LICZBA GODZIN Wykład 1. Wiadomości wstępne. Przypomnienie podstawowych wiadomości odnośnie fizyki klasycznej. 2. Pola ładunków w spoczynku. - pole elektrostatyczne w próżni (prawo Coulomba); - prawo Gaussa; - potencjał skalarny pola; - pojemność przewodników; - energia pola elektrycznego; - pole elektryczne w materii (wektor polaryzacji i indukcji); - metody wytwarzania wysokich potencjałów.

2 . Pola prądów stałych. - podstawowe prawa rządzące przepływem prądu elektrycznego (prawo Ohma, Joule a-lenza, prawa Kirchhoffa); - klasyczna teoria przewodnictwa elektrycznego metali; - metale, półprzewodniki i izolatory; - prądy w cieczach (dysocjacja elektrolityczna, prawa elektrolizy); - siły w polu magnetycznym w próżni (siła Lorentza, klasyczny efekt Halla); - pole magnetyczne wokół przewodników z prądem (prawo Biota-Savarta, prawo Gaussa, prawo Ampère a); - potencjał wektorowy pola magnetycznego. 4. Pola wolnozmienne w czasie. - indukcja elektromagnetyczna; - prawo Faradaya; - samoindukcja i indukcja wzajemna; - reguła Lenza; - energia pola magnetycznego. 5. Pole magnetyczne w materii - diamagnetyzm; - paramagnetyzm; - ferromagnetyzm; - obwody magnetyczne (wzory Hopkinsona, siła nośna elektromagnesu). Razem Ćwiczenia 1. Przypomnienie wiadomości: - operator nabla, operator Laplace a; - gradient, dywergencja, rotacja (podstawowe tożsamości); - twierdzenie Gaussa-Ostrogradskiego; - twierdzenie Stokesa; - notacja wskaźnikowa i konwencja sumacyjna Einsteina. 2. Pola ładunków w spoczynku: - zastosowanie prawa Gaussa (pole równomiernie naładowanej kuli, pole nieskończenie długiego walca, pole nieskończonej płaszczyzny przewodzącej oraz układu dwóch płaszczyzn); - przykłady obliczania potencjału elektrycznego (potencjał ładunku punktowego, dwie powierzchnie sferyczne, nieskończenie długi walec, dwie nieskończone płaszczyzny, metoda obrazów); - wyznaczanie pojemności układu kondensatorów płaskich.. Pola prądów stałych: - kolokwium z działu Pola ładunków w spoczynku (45 min); - wyznaczanie oporu zastępczego układu oporników; - stosowanie praw Kirchhoffa do układów elektrycznych; - łączenie szeregowe i równoległe n ogniw; - zastosowanie prawa Biota-Savarta, Gaussa i Ampère a do prostych zagadnień; - wyznaczanie potencjału wektorowego pola. 15h

3 4. Pola wolnozmienne w czasie: - kolokwium z działu Pola prądów stałych (45 min); - obliczanie współczynnika samoindukcji dla obwodów o prostych własnościach geometrycznych; - obliczanie samoindukcyjnych prądów włączania i wyłączania; - obliczanie współczynnika indukcji wzajemnej; - przekształcanie równań Maxwella. 5. Pole magnetyczne w materii: - obliczanie częstości cyklotronowej i Larmora; - równanie na wektor namagnesowania diamagnetyków i paramagnetyków; - obliczanie podatności magnetycznej; - obliczanie obwodów magnetycznych. Razem 15h Metody oceny: Ćwiczenia: Zaliczone dwa kolokwia, pozytywne odpowiedzi przy tablicy. Egzamin: Do egzaminu można przystąpić po zaliczeniu ćwiczeń rachunkowych. Egzamin będzie się składał z części pisemnej (2h) i ustnej. Spis zalecanych lektur: 1. A.K. Wróblewski, J.A. Zakrzewski, Wstęp do fizyki, tom 2, cz. 2, PWN, Warszawa J.D. Jackson, Elektrodynamika klasyczna, PWN, Warszawa R.S. Ingarden, A. Jamiołkowski, Elektrodynamika klasyczna, PWN, Warszawa M. Suffczyński, Elektrodynamika, PWN, Warszawa Dowolny podręcznik z elektrodynamiki na poziomie uniwersyteckim. /podpis prowadzącego/ /podpis Kierownika Zakładu/

4 II. (B) Opis poszczególnych przedmiotów Podstawowy, średnio-zaawansowany, zaawansowany. II.B.4 II.B.7 Poziom przedmiotu (level of course) Metody nauczania (teaching methods) Poziom można zdefiniować przy pomocy takich czynników jak: * Warunki wstępne (dopuszczające) * Efekty kształcenia (learning outcomes) * Informacje bibliograficzne Szczegółowe informacje na temat form zajęć/metod nauczania, w tym liczba godzin tygodniowo oraz całkowita liczba tygodni obejmujących: * wykłady * konsultacje (zarówno regularne, jak też organizowane w indywidualnych przypadkach) * seminaria i warsztaty grupowe * praca w laboratorium * projekty i prace terenowe * inne ćwiczenia/zajęcia praktyczne * formy kształcenia na odległość (jeśli są stosowane) * inne metody/formy II.B.10 Wymagania wstępne (prereguisites) Zakres wiadomości/ umiejętności/ kompetencji, jakie powinien już posiadać student przed rozpoczęciem nauki przedmiotu, a także specyfikacja innych przedmiotów lub programów, które należy zaliczyć wcześniej. II.B.11 II.B.12 II.B.1 Cele przedmiotu (wskazane jest określenie celów jako efektów kształcenia i kompetencji) (objectives of the course, preferably expressed in terms of learning outcomes and competences) Treści merytoryczne przedmiotu (course contents) Metody oceny (assessment methods) Opis zakładanych kompetencji i umiejętności jakie student nabywa w wyniku zaliczenia przedmiotu. Jasny i zwięzły opis treści przedmiotu pozwalający określić jego zakres tematyczny. Powinien się tu znaleźć dokładny opis metod oceny pracy studenta, w ramach danego przedmiotu, z uwzględnieniem takich elementów jak forma, czas trwania, kalendarz (okres, częstotliwość), a także terminy zapisów na egzaminy i sesji egzaminacyjnych (także terminy odbiegające od regulaminowych). Do najbardziej popularnych form pomiaru/oceny pracy studenta należą: * egzaminy ustne lub pisemne * eseje/ wypracowania * dysertacje * prace semestralne/ roczne/ dyplomowe * projekty i ćwiczenia praktyczne * praktyki * ocenianie ciągłe

5 II.B.14 Spis zalecanych lektur (recommended reading) Wykaz lektur i innych materiałów zalecanych studentom podejmującym naukę przedmiotu.