F2070 Elektřina a magnetismus

Přírodovědecká fakulta
jaro 2022
Rozsah
2/2/0. 4 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
RNDr. Pavel Konečný, CSc. (přednášející)
Mgr. Jan Čech, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Jiří Vohánka, Ph.D. (cvičící)
Garance
RNDr. Pavel Konečný, CSc.
Ústav fyzikální elektroniky - Fyzikální sekce - Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: RNDr. Pavel Konečný, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav fyzikální elektroniky - Fyzikální sekce - Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
! F2050 Elektřina a magnetismus
Předpokládá se znalost vektorového počtu, diferenciálního a integrálního počtu.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem kurzu je pochopení základních pojmů z elektřiny a magnetismu. Kurz patří k základním kurzům fyziky a je určen pro studenty prvních ročníků studia.
Výstupy z učení
Student bude po absolvování kurzu schopen porozumět základním jevům elektřiny a magnetizmu a teoretické znalosti aplikovat v praktických situacích.
Osnova
  • Elektrický náboj.
  • Intenzita a potenciál elektrického pole. Gaussův zákon.
  • Poissonova rovnice.
  • Elektrické pole kolem vodičů. Kapacita a kondenzátory.
  • Dielektrika. Tenzor polarizace.
  • Elektrostatický okrajový problém.
  • Elektrická vodivost a Ohmův zákon.
  • Kirchhofovy zákony a řešení jednoduchého elektrického obvodu.
  • Pásový model pevných látek.
  • Vodivost pevných látek. Elektrolýza.
  • Vodivost plynů. Emise elektronů.
  • Definice magnetického pole.
  • Lorentzova síla. Ampérův zákon. Biot-Savartův zákon.
  • Magnetizace. Magnetické vlastnosti materiálů.
  • Magnetický okrajový problém.
  • Magnetické obvody. Prvky elektrických obvodů. Rezonační obvody.
  • Oscilace v RLC obvodu. Transformátory.
  • Maxwellovy rovnice.
  • Elektromagnetické vlny.
Literatura
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika, část 3, Elektřina a magnetismus. 1. vyd. Brno, Praha: Vutium, Prometheus, 2001. ISBN 80-214-1868-0. info
  • SEDLÁK, Bedřich a Ivan ŠTOLL. Elektřina a magnetismus. Vyd. 2., opr. a rozš. Praha: Academia, 2002. 632 s. ISBN 8020010041. info
Výukové metody
přednášky, cvičení
Výuka bude vedena s ohledem na epidemickou situaci a rozhodnutí o způsoby výuky v semestru „jaro 2020“ na MU distanční (online) formou.
(V případě, že to dovolí platná nařízení a bude to v souladu s aktuálně platnými pokyny na MU/PřF, může být rozhodnuto o vedení výuky v prezenční formě.)
Metody hodnocení
Podmínky úspěšného zakončení předmětu jsou:
splnění podmínek cvičení a zároveň úspěšné složení zkoušky.

Podmínky splnění cvičení:
- aktivní účast na cvičení (prezentace vypočtených příkladů)
- průběžné odevzdávání domácích úloh (příkladů)
- odevzdání všech příkladů domácích úloh a to včetně oprav, pokud jsou vypočteny chybně
- dosažení alespoň 50 % bodů (včetně) z každého jednotlivého z průběžných Odpovědníků v IS MU

Podmínky složení zkoušky:
- splnění podmínek cvičení (podmínka pro připuštění ke zkoušce)
- zisk alespoň 50 % bodů z testu (podmínka pro připuštění k písemce)
- zisk alespoň 50 % bodů z písemné zkoušky (podmínka pro připuštění k ústní části zkoušky)
- složení ústní zkoušky
- o výsledné známce rozhodne hodnocení ze všech 3 částí zkoušky (test, písemka, ústní zkouška)

Splnění podmínek cvičení bude online formou (prezentace na online schůzkách cvičení, odevzdání/oprava příkladů, průběžné Odpovědníky v IS MU).

Pro zkoušku je jednoznačně upřednostněna presenční forma zkoušky. Pouze v případě, že z epidemických, případně z jiných podobně závažných důvodů nebude presenční formu zkoušky možné realizovat, bude rozhodnuto o formě distanční. Požadavky a struktura zůstanou zachovány.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2002, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021.