Podstawy elektromagnetyzmu

fizyka

Zajęcia przeznaczone są dla studentów o wybitnych uzdolnieniach w zakresie nauk ścisłych

w sali

Podstawy fizyki, część druga, poziom rozszerzony. Wykład obejmuje podstawy elektryczności i magnetyzmu, z falami elektromagnetycznymi włącznie.

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.

1. Feynmana wykłady z fizyki

2, Griffiths: Podstawy Elektrodynamiki

3. A. Piekara: Elektryczność i budowa materii

4. J. Gaj: Elektryczność i magnetyzm.

5. Materiały przygotowywane przez wykładowcę

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

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.