Fizyka II (elektryczność i magnetyzm)

fizyka

Zjawiska związane z elektrycznością i magnetyzmem stanowią jeden z podstawowych działów fizyki. Ich znajomość jest zatem elementem podstawowej wiedzy wymaganej od osób studiujących zagadnienia fizyczne i stanowi fundament dalszego kształcenia w tej dziedzinie. Podczas wykładu przedstawione zostaną podstawowe zagadnienia z tej dziedziny. Szczególny nacisk położony zostanie na demonstracje eksperymentalne omawianych zjawisk, które w trakcie wykładu będą także gruntownie omawiane. Opis prezentowanych zjawisk zawierać będzie perspektywę historyczną umożliwiającą prześledzenie rozwoju myśli naukowej w ubiegłych wiekach. Omówione będą aktualne zastosowania omawianych zjawisk. Przedstawione zostaną metody opisu tych zjawisk. Podsumowaniem wykładu będzie analiza równań Maxwella.

w sali

Na wykładzie, bogato ilustrowanym pokazami przedstawione zostaną podstawowe pojęcia z dziedziny klasycznego elektromagnetyzmu podsumowane w równaniach Maxwella.

Wykład bogato ilustrowany pokazami, będzie obejmował następujące tematy:

1. Elektrostatyka. Prawo Coulomba, prawo Gaussa;

2. Pole elektryczne w obecności przewodników. E=0 wewnątrz przewodnika, ładunki na powierzchni, pole prostopadłe do powierzchni przewodnika, ostrza;

3. Praca w polu sił, potencjał, pojemność przewodnika;

4. Pole elektryczne w obecności dielektryków. Dielektryk w kondensatorze płaskim, wektory E, P, D, pojemność kondensatora wypełnionego dielektrykiem.

5. Prąd stały. Równanie ciągłości, prawo Ohma, ciepło Joule'a;

6. Przewodnictwo ciał stałych, łączenie oporów, prawa Kirchhoffa, siła elektromotoryczna;

7. Zjawiska termoelektryczne, przewodnictwo elektryczne w cieczach, źródła siły elektromotorycznej;

8. Siły działające na przewodnik w polu magnetycznym. Siła Lorentza, siła Ampera.;

9. Prawo Gaussa, prawo Ampera, silnik prądu stałego, prawo Biota-Savarta;

10. Pole magnetyczne w materii;

11. Ziemskie pole magnetyczne. Mikroskopowy opis magnetyzmu

12. Prąd przemienny. Obwody prądu przemiennego, prądnica, transformator;

13. Równania Maxwella;

14. Fale elektromagnetyczne;

Podstawowe podręczniki:

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki, t. 3 (PWN 2015)

S. J. Ling, J. Sanny, W. Moebs, Fizyka dla szkół wyższych, t. 3 (OpenStax POLSKA 2018)

A.K. Wróblewski, J. A. Zakrzewski, Wstęp do fizyki, t. 2 cz. 1 i 2 (PWN 1991)

E. M. Purcell, Elektryczność i magnetyzm (PWN 1975)

Podręczniki uzupełniające:

Jan Gaj, Elektryczność i magnetyzm, Wydawnictwa UW, 2000

David J. Griffiths, Podstawy elektrodynamiki, PWN, 2001

R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands, Feynamana wykłady z fizyki, PWN 2007

Zbiory zadań:

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki, Zbiór zadań PWN, 2005

A. Hennel, W. Szuszkiewicz, Zadania i problemy z fizyki PWN, 1997

J.Jędrzejewski, W.Kruczek, A.Kujawski, Zbiór zadań z fizyki, PWN ,1976

K_W01

zna i rozumie podstawowe prawa i koncepcje klasycznego elektromagnetyzmu, rozumie ich historyczny rozwój i znaczenie dla postępu nauk ścisłych, przyrodniczych i technicznych, poznania świata i rozwoju ludzkości

K_U01

potrafi posługiwać się aparatem matematyki wyższej i metodami matematycznymi fizyki przy opisie i modelowaniu podstawowych zjawisk i procesów fizycznych z zakresu elektyrczności i magnetyzmu, potrafi samodzielnie odtworzyć twierdzenia i równania opisujące podstawowe zjawiska i prawa obowiązujące w tej dziedzinie, potrafi przeprowadzić dowody tych twierdzeń i praw

K_U05

potrafi w sposób przystępny przedstawić i wyjaśnić podstawowe fakty dotyczące zjawisk i praw fizyki w zakresie elektryczności i magnetyzmu i skutecznie komunikować się zarówno ze specjalistami jak i niespecjalistami w tym zakresie

K_K01

jest gotów uczenia się przez całe życie

Elementami oceny są:

a) Quizy wykładowe

b) Dwa kolokwia w ciągu semestru.

c) Egzamin

W przypadku braku możliwości wzięcia udziału w quizach wykładowych istnieje możliwość zaliczenia tej części w formie testów podczas kolokwiów.

Obowiązkowym elementem zaliczenia przedmiotu warunkującym dopuszczenie do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń. Warunkiem zaliczenia ćwiczeń jest otrzymanie w sumie min. 50% punktów z kolokwiów. W przypadku niezaliczenia ćwiczeń na podstawie kolokwiów, istnieje możliwość zaliczenia ich w trakcie egzaminu pisemnego. W takim wypadku student ma prawo do jednego terminu egzaminu w sesji poprawkowej.

Egzamin składa się z części pisemnej i ustnej.

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu pisemnego jest zaliczenie ćwiczeń. Część pisemna egzaminu składa się z testu oraz zadań rachunkowych.

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu ustnego jest otrzymanie min. 50% w sumie z kolokwiów i egzaminu pisemnego. Ocena egzaminu ustnego jest oceną ekspercką.

Na podstawie wyników kolokwiów, quizów wykładowych i egzaminu pisemnego, osobom dopuszczonym do egzaminu ustnego, może zostać zaproponowana ocena końcowa. Ocena jest proponowana, gdy nie ma zauważalnych rozbieżności w poszczególnych elementach podlegających ocenie. W przypadku kiedy proponowana ocena nie jest satysfakcjonująca student ma możliwość zdawania egzamin ustny. W przypadku braku propozycji oceny, egzamin ustny jest obowiązkowy. Decyzję o nieproponowaniu oceny związaną z zaproszeniem na egzamin ustny podejmuje dyskrecjonalnie koordynator przedmiotu.

Egzamin poprawkowy składa się z części pisemnej i ustnej.

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu poprawkowego jest zaliczenie ćwiczeń.

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu ustnego w sesji poprawkowej jest zaliczenie egzaminu poprawkowego pisemnego (min. 50% punktów).

brak