Uniwersytet w Białymstoku - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Elementy elektrodynamiki klasycznej

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0900-FM1-2EEK Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Elementy elektrodynamiki klasycznej
Jednostka: Wydział Fizyki.
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 6.00 (zmienne w czasie)
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowe

Wymagania (lista przedmiotów):

Algebra 0900-FG1-1AL
Analiza matematyczna I 0900-FS1-1AM1
Analiza matematyczna II 0900-FS1-1AM2
Elementy mechaniki teoretycznej 0900-FS1-2EMT

Założenia (lista przedmiotów):

Algebra 0900-FG1-1AL
Analiza matematyczna I 0900-FS1-1AM1
Analiza matematyczna II 0900-FS1-1AM2
Elementy mechaniki teoretycznej 0900-FS1-2EMT

Założenia (opisowo):

Elementy elektrodynamiki klasycznej są jedno-semestralnym kursem przedmiotu, obejmującym 30 godzin wykładu i 30 godzin konwersatorium.


Treść nauczania obejmuje:


1) Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami.


2) Analizę wektorową w 3. wymiarach.


3) Pola elektrostatyczne.


4) Pola magnetostatyczne.


5) Prawa indukcji elektromagmetycznej.


6) Równania Maxwella.


7) Fale elektromagnetyczne.


8) Promieniowanie elektromagnetyczne.


Skrócony opis:

Wykład obejmuje następujące części:

Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami.

Analiza wektorowa w 3-wymiarach.

Pola elektrostatyczne.

Pola magnetostatyczne.

Prawa indukcji elektromagmetycznej

Równania Maxwella.

Fale elektromagnetyczne.

Promieniowanie elektromagnetyczne.

Pełny opis:

Elementy elektrodynamiki klasycznej są jedno-semestralnym kursem przedmiotu, obejmującym 30 godzin wykładu i 30 godzin konwersatorium (2 godziny wykładu i 2 godziny konwersatorium tygodniowo).

Profil studiów: ogólno-akademicki.

Forma studiów: stacjonarne.

Moduł: fizyka teoretyczna, przedmiot obowiązkowy.

Dziedzina i dyscyplina nauki: nauki fizyczne, elektrodynamika klasyczna.

Rok studiów, semestr: 2 rok, 4 semestr, studia I stopnia.

Wymagania wstępne: kurs analizy matematycznej, kurs algebry, kurs mechaniki klasycznej.

Metody dydaktyczne: wykład, rozwiązywanie zadań, zadania domowe, dyskusje, konsultacje, samodzielne studiowanie.

Punkty ECTS: 6.

Bilans nakładu pracy studenta: wykład (30 godzin), konwersatorium (30 godzin), zadania domowe (60 godzin), dyskusje (5 godzin), konsultacje (15 godzin), samodzielne studiowanie (60 godzin).

Wskaźniki ilościowe: wykład (1.5 punkty ECTS), konwersatorium (2 punkty ECTS), zadania domowe (1 punkt ECTS), dyskusje (0,5 punktu ECTS), konsultacje (0,5 punktu ECTS), samodzielne studiowanie (0.5 punktu ECTS).

1 tydzień:

Prawo Coulomba dla ładunków punktowych i ciągłych rozkładów ładunku elektrycznego.

2 tydzień:

Prawo Gaussa w próżni w postaci różniczkowej i całkowej.

Potencjał elektrostatyczny,

Praca i energia w elektrostatyce.

Zasada superpozycji w elektrostatyce.

3 tydzień:

Własności przewodników w ramach elektrostatyki.

Dipole elektryczne.

Polaryzacja dielektryczna, ładunki związane, pole D.

Prawo Gaussa w dielektryku, ładunki swobodne.

Dielektryki liniowe, energia układu dielektryków.

4 tydzień:

Równanie ciągłości prądu elektrycznego, prawo zachowania ładunku elektrycznego.

Siła Lorentza.

Prawo Biota-Savarta.

5 tydzień:

Prawo Ampere’a w postaci różniczkowej i całkowej.

Statyczne równania Maxwella.

Potencjał wektorowy pola magnetycznego.

Dipole magnetyczne.

6 tydzień:

Zjawiska paramagnetyzmu i diamagnetyzmu.

Magnetyzacja,indukowane prądy związane.

Prawo Ampere’a w materiałach magnetycznych, pole H.

Domeny magnetyczne, zjawisko ferromagnetyzmu, pętla histerezy.

7 tydzień:

Prawo Ohma, postać polowa i potencjałowa.

Siła elektromotoryczna SEM, prawo strumienia.

8 tydzień:

Indukcja elektromagnetyczna, prawo Faradaya.

Prawo Lenza - uniwersalna reguła strumienia.

Indukcyjność wzajemna i własna obwodów.

9 tydzień:

Modyfikacja Maxwella dla prawa Ampere’a.

Równania Maxwella ze źródłami w próżni i liniowym ośrodku dielektrycznym.

Równania Maxwella dla potencjałów, transformacja cechowania, warunek Lorentza.

10 tydzień:

Fale elektromagnetyczne w próżni i liniowym ośrodku dielektrycznym.

Notacja zespolona dla fal elektromagnetycznych, równania Fresnela dla fal elektromagnetycznych na granicy dwóch ośrodków.

11 tydzień:

Potencjały opóźnione w cechowaniu Lorentza.

Potencjały Lienarda-Wiecherta dla ładunku punktowego.

Pole elektromagnetyczne dla ładunku punktowego poruszającego się ze stałą prędkością.

12 tydzień:

Promieniowanie ładunku punktowego. Promieniowanie dipola elektrycznego.

13 tydzień:

Promieniowanie1 i 2-wymiarowego rozkładu prądu elektrycznego

Promieniowanie multipolowe.

Potencjał Hertza.

14 tydzień:

Promieniowanie: dipola elektrycznego, dipola magnetycznego,

kwadrupola elektrycznego

15 tydzień:

Promieniowanie przyspieszanego ładunku elektrycznego.

Promieniowanie hamowania – Bremsstrahlung .

Promieniowanie cyklotronowe.

Literatura:

Zalecana literatura:

David J. Griffiths, Podstawy elektrodynamiki, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2005.

J. D. Jackson,Elektrodynamika klasyczna, Wydawnictwo Naukowe PWN,Warszawa1987.

Literatura uzupełniająca:

M.Suffczyński, Elektrodynamika,Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1978.

L.Landau, E. Lifszyc, Elektrodynamika ośrodków ciągłych, Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa 2012.

BoThide, Electromagnetic Field Theory,UPSILON BOOKS - wersja elektroniczna dostępna u wykładowcy.

Efekty uczenia się:

Student:

1) rozumie rolę modelu ilościowego i abstrakcyjnego opisu obiektu fizycznego oraz zjawiska fizycznego w zakresie podstawowych działów fizyki, K_W02.

2) zna ograniczenia stosowalności wybranych teorii fizycznych, modeli obiektów fizycznych i opisu zjawisk fizycznych, K_W04

3) rozumie formalną strukturę podstawowych teorii fizycznych, potrafi użyć odpowiednich narzędzi matematycznych do ilościowego opisu zjawisk z wybranych działów fizyki, K_W09

4) ma wiedzę z zakresu podstaw elektrodynamiki klasycznej, zna teoretyczny opis oraz narzędzia matematyczne do analizy wybranych układów elektromagnetycznych, K_W05

5) umie ze zrozumieniem i krytycznie korzystać z zasobów literatury oraz zasobów Internetu w odniesieniu do problemów elektrodynamiki klasycznej, K_U10

6) rozumie strukturę fizyki jako dyscypliny naukowej, uzyskuje świadomość powiązań poszczególnych dziedzin i teorii, zna przykłady błędnych hipotez fizycznych i błędnych teorii fizycznych, K_W02

7) umie stosować poznane narzędzia matematyki do formułowania i rozwiązywania wybranych problemów z zakresu fizyki teoretycznej, K_W11

8) umie przedstawić teoretyczne sformułowanie elektrodynamiki klasycznej oraz używając odpowiednich narzędzi matematycznych przeprowadzić teoretyczną analizę wybranych układów elektromagnetycznych, K_U08

9) zna ograniczenia swojej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia, podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych, K_K02

10) potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze i zasobach Internetu, także w językach obcych, K_U42

Metody i kryteria oceniania:

Po zakończeniu kształcenia z przedmiotu Elementy elektrodynamiki klasycznej odbywa się egzamin pisemny i ustny, który weryfikuje uzyskaną wiedzę.

Studenci uczestniczą w wykładzie wspieranym narzędziami informatycznymi ilustrującymi przekazywane treści. Są stymulowani do zadawania pytań i dyskusji.

Studenci otrzymują listy zadań do samodzielnego rozwiązania, których treść jest skorelowana z treścią wykładu. Podczas zajęć przedstawiają ich rozwiązania. Prowadzący zwraca szczególną uwagę na rozumienie używanych pojęć, klarowność prezentacji, stymuluje grupę do zadawania pytań i dyskusji. Prowadzący stara się wytworzyć w grupie ćwiczeniowej poczucie odpowiedzialności za zespół i zachęca do pracy zespołowej.

Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie oceny, która uwzględnia:

1. Umiejętność rozwiązywania zadań z określonych działów elektrodynamiki klasycznej.

2. Umiejętność prezentacji rozwiązań.

3. Umiejętność dyskusji na tematy związane z przedmiotem.

4. Umiejętność korzystania z zasobów literatury i Internetu.

5. Zdolność do współpracy w grupie.

6. Kreatywność w podejściu do rozwiązywanych problemów.

Ocenianie ciągłe przez prowadzącego zajęcia.

Ocena końcowa wyrażona liczbą przewidzianą w regulaminie studiów, która uwzględnia ocenę wiedzy, umiejętności i kompetencji studenta.

Zajęcia w cyklu "Rok akademicki 2018/19" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-06-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Konwersatorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Jerzy Przeszowski
Prowadzący grup: Artur Kobus, Jerzy Przeszowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Konwersatorium - Zaliczenie na ocenę
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet w Białymstoku.