FC1026 Elektřina a magnetismus s experimenty

Pedagogická fakulta
podzim 2025
Rozsah
1/0/3. 16 hodin. 6 kr. Ukončení: zk.
Vyučováno kontaktně
Vyučující
doc. Mgr. Jan Čech, Ph.D. (přednášející)
Garance
doc. Mgr. Jan Čech, Ph.D.
Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Kontaktní osoba: Jana Jachymiáková
Dodavatelské pracoviště: Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Rozvrh
St 16:00–16:50 C21 učebna
  • Rozvrh seminárních/paralelních skupin:
FC1026/OS01: St 11:00–13:50 C21 učebna, J. Čech
Předpoklady
FC1021 Mechanika s experimenty
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.
Mateřské obory/plány
Anotace
Cílem předmětu je získání přehledných vědomostí o tématu elektřina a magnetismus na vysokoškolské úrovni a jejich aplikaci na základní typy příkladů. Důraz je kladen na logickou stavbu této vědní disciplíny a na získání znalostí a dovedností, potřebných pro výuku fyziky na základní škole. Z těchto důvodů je do kurzu zařazeno větší množství školních experimentů a zdůrazněn vztah tématu k probírané látky k praxi, přírodě, domácnosti, technickým aplikacím apod.
Vědomosti: Systematický přehled s porozuměním a schopností řešit základní úlohy elektřiny a magnetismu s důrazem na aplikaci ve vzdělávání. Vazba probíraných témat na jevy v každodenní praxi. Důležitost dodržování bezpečnosti práce a předpisů ve vztahu k elektrickým zařízením ve školní/každodenní praxi.
Dovednosti: Dokázat identifikovat principy přírodních dějů a technických aplikací. Provést aproximaci na bázi základních fyzikálních zákonů a následně výpočet jednoduchých aplikačních příkladů. Znát jednoduché školské experimenty a vztah probírané látky k praktickým aplikacím. Uvědomovat si fyzikální podstatu praktických aplikací a jevů i s ohledem na bezpečnost a ekonomičnost užívání elektrických zařízení. Dokázat provádět kvalifikovaný odhad hodnot.
Postoje: Osvojit si hodnoty objektivity a významu vědecké práce. Osvojit si přístupy racionálního a kritického nazírání na celospolečenské problémy optikou fyzikálního korektivu.
Výstupy z učení
Po absolvování předmětu by studující měli vědět a umět:
Základní pojmy a zákon z elektřiny a magnetismu a jejich aplikace na jednoduchých úlohách včetně aplikace základů diferenciálního a integrálního počtu
Identifikovat základní zákonitosti jevů, dějů a aplikací vztahujících se k tématu elektřiny a magnetismu
Vyložit základní principy těchto jevů, dějů a technických aplikací teoreticky i za pomoci jednoduchých/modelových experimentů (myšlenkových, či demonstračních)
Klíčová témata
    • 1. Elektrický náboj; základní pojmy elektrostatiky; Coulombův zákon
    • 2. Elektrické pole; pojem intenzity elektrického pole a jejího výpočtu
    • 3. Gaussův zákon elektrostatiky a jeho aplikace na základních geometriích
    • 4. Elektrický potenciál; Souvislost potenciálu a intenzity elektrického pole v elektrostatice
    • 5. Kapacita; Kondenzátory a dielektrika v elektrickém poli
    • 6. Elektrický proud; Ohmův zákon; Jednoduchý obvod
    • 7. Rozvětvený obvod; Kirchhoffovy zákony; RC obvod
    • 8. Magnetické pole; Pohyb nabitých částic v magnetickém poli; Účinek magnetického pole na proudovodiče
    • 9. Magnetické pole buzené elektrickým proudem; Biotův-Savartův zákon; Ampérův zákon
    • 10. Elektromagnetická indukce; LR obvod; Elektromagnetické kmity
    • 11. Magnetické pole v látce; Střídavé obvody a přenos elektrické energie
    • 12. Maxwellovy rovnice a elektromagnetická vlna ve vakuu
Studijní zdroje a literatura
    povinná literatura
  • HALLIDAY, David; Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika : vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Brno: Vutium, 2000, viii, 298. ISBN 8021418680. info
    doporučená literatura
  • ŠTOLL, Ivan. Elektřina a magnetismus. Vyd. 2. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2003, 215 s. ISBN 8001026930. info
  • TIRPÁK, Andrej. Elektromagnetiznus. Bratislava: Polygrafia SAV, 1999, 710 s. ISBN 80-88780-26-8. info
Přístupy, postupy a metody používané ve výuce
přednáška, početní cvičení a demonstrační experimenty; přednáška bude probíhat formou rozpravy na základě předchozího samostatného studia zadaného tématu (metoda převrácené třídy, peer-instruction, …)
Způsob ověření výstupů z učení a požadavky na ukončení
zkouška s průběžným hodnocením v rámci semestru:
- průběžné hodnocení: aktivní práce na seminářích (počítání modelových úloh); odpovědníky a písemné testy (min. 50 % bodů); účast na seminářích
- zkouška, jejíž součástí je: závěrečný test (min. 50 % bodů); ústní část při níž studující prezentuje vylosovaná témata formou strukturovaného výkladu, který může být doplněn požadavkem na doprovození výkladu jednoduchým školským experimentem.
Odkaz a informace vyučujících
Systematický přehled vědní disciplíny naleznete např. na portálu HyperPhysics: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/index.html
Pro studenty na zahraniční stáži (ERASMUS aj.): Požadavky ke splnění předmětu budou individuálně nastaveny v kontextu absolvovaných předmětů na zahraniční stáži a také v souladu s cíli a výstupy z učení daného studijního programu.
Studijní opora
https://is.muni.cz/auth/el/ped/podzim2025/FC1026/index.qwarp
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2023, podzim 2024.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/ped/podzim2025/FC1026