Elektryczność i magnetyzm

obowiązkowe

1. Ładunki i pola, prawo Coulomba, wektor natężenia pola elektrycznego, prawo Gaussa.

2. Praca i energia w elektrostatyce, potencjał elektryczny.

3. Potencjał elektryczny, gradient funkcji skalarnej.

4. Potencjał elektryczny, dywergencja funkcji wektorowej, twierdzenie Gaussa-Ostrogradskiego, laplasjan, rotacja funkcji wektorowej, twierdzenie Stokesa, równanie Poissona i równanie Laplace’a.

5. Pole elektryczne wokół przewodników, metoda obrazów, pojemność przewodnika, kondensator próżniowy.

6. Prąd elektryczny, gęstość prądu, opór elektryczny, prawo Ohma.

7. Siła elektromotoryczna ogniwa, prawa Kirchhoffa, prawa elektrolizy Faraday’a.

8. Pola elektryczne wokół ładunku w ruchu, transformacja pola elektrostatycznego,

9. Pole magnetyczne, prawo Biota-Savarta, prawo Ampera, siła Lorentz’a,

10. Przewodnik z prądem w polu magnetycznym, ruch ładunku w polu elektrycznym i magnetycznym, efekt Halla.

11. Indukcja elektromagnetyczna.

12. Równania Maxwella.

13. Obwody prądu zmiennego, oscylacje harmoniczne w obwodzie LC, obciążenie oporowe, pojemnościowe i indukcyjne.

14. Drgania wymuszone w obwodzie RLC, rezonans, prąd i napięcie skuteczne.

15. Pola elektryczne i magnetyczne w materii.

E.M.Purcell, Elektryczność i magnetyzm, PWN Warszawa 1974.

Jan Gaj, Elektryczność i magnetyzm, Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego, 2000.

David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Podstawy fizyki 3, PWN 2008

R.P.Feynman, R.B.Leighton, M.Sands , Feymana wykłady z fizyki, tom 2.1. wyd. VI, Wydawnictwo Naukowe PWN 2007.

Andrzej Kajetan Wróblewski, Janusz Andrzej Zakrzewski, Wstęp do fizyki, t 2 cz.2 Warszawa, PWN 1989.

A.H.Piekara, Elektryczność materia i promieniowanie, PWN Warszawa 1986.

Szcz. Szczeniowski, Fizyka doświadczalna: elektryczność i magnetyzm, PWN Warszawa 1966.

Student:

1. Uzyskuje podstawową wiedzę w zakresie elektryczności i magnetyzmu.

2. Nabywa zdolności do poszerzania wiedzy w zakresie elektryczności i magnetyzmu w oparciu o opanowany język i zakres pojęć.

3. Rozumie i potrafi wytłumaczyć przebieg wybranych zjawisk z dziedziny elektryczności i magnetyzmu, wykorzystując poznane narzędzia ich opisu.

4. Umie analizować proste problemy z zakresu elektryczności i magnetyzmu oraz znajdować ich rozwiązania w oparciu o uzyskaną wiedzę, wykonywać stosowne analizy ilościowe oraz formułować wnioski jakościowe.

5. Umie ze zrozumieniem i krytycznie korzystać z zasobów literatury oraz zasobów Internetu w odniesieniu do problemów z dziedziny elektryczności i magnetyzmu.

6. Umie wykonywać proste doświadczenia z zakresu elektryczności i magnetyzmu oraz analizować ich wyniki.

7. Pogłębia umiejętność pracy w zespole laboratoryjnym, przyjmując w nim rolę wykonawcy lub koordynatora eksperymentu.

8. Pogłębia umiejętność organizowania pracy zespołu laboratoryjnego i przyjmowania odpowiedzialności za efekty jego pracy.

9. Umie objaśnić zasadę działania wybranych zestawów pomiarowych z zakresu elektryczności i magnetyzmu.

10. Jest przygotowany do pogłębiania wiedzy i umiejętności w zakresie optyki.

Wykład:

Studenci uczestniczą w wykładzie wzbogaconym o pokazy eksperymentów ilustrujących przekazywane treści. Są stymulowani do zadawania pytań i dyskusji.

Po zakończeniu kształcenia z przedmiotu Elektryczność i magnetyzm odbywa się egzamin złożony z części pisemnej i ustnej, który weryfikuje uzyskaną wiedzę.

Konwersatorium:

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: umiejętność rozwiązywania zadań z określonych działów elektryczności i magnetyzmu, umiejętność prezentacji rozwiązań, umiejętność dyskusji na tematy związane z przedmiotem, umiejętność korzystania z zasobów literatury i Internetu, zdolność do współpracy w grupie, kreatywność w podejściu do rozwiązywanych problemów.

Oprócz oceny końcowej wyrażonej liczbą przewidzianą w regulaminie studiów prowadzący wystawia studentowi ocenę opisową w formie ankiety (Ankieta Oceny Opisowej), która uwzględnia ocenę jego wiedzy, umiejętności i kompetencji oraz zawiera sugestie dotyczące dalszego kształcenia

Laboratorium:

Pracując w zespole laboratoryjnym, studenci wykonują, wskazane przez prowadzącego eksperymenty z zakresu elektryczności i magnetyzmu - korzystając z jego doradztwa i pod jego nadzorem. Prowadzący wyznacza studenta kierującego przebiegiem eksperymentu, odpowiedzialnego za opracowanie wyników i przygotowanie sprawozdania. W miarę możliwości technicznych i organizacyjnych umożliwia się studentom modyfikację zestawu doświadczalnego lub samodzielne przygotowanie eksperymentu.

Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie oceny, która uwzględnia: merytoryczne przygotowanie do eksperymentu, w tym rozumienie działania zestawu doświadczalnego, rzetelność przeprowadzonych pomiarów, sposób opracowania wyników i dyskusji błędów pomiarowych, zdolność do współpracy w zespole laboratoryjnym, umiejętność korzystania z zasobów literatury i Internetu, zdolność do kierowania pracą zespołu laboratoryjnego, w tym przyjmowanie odpowiedzialności za realizowane zadania, kreatywność w podejściu do realizowanych zadań doświadczalnych.

Oprócz oceny końcowej wyrażonej liczbą przewidzianą w regulaminie studiów prowadzący wystawia studentowi ocenę opisową w formie ankiety (Ankieta Oceny Opisowej), która uwzględnia ocenę jego wiedzy, umiejętności i kompetencji oraz zawiera sugestie dotyczące dalszego kształcenia.