• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Бакалаврская программа «Физика»

Электричество и магнетизм

2024/2025
Учебный год
RUS
Обучение ведется на русском языке
4
Кредиты
Статус:
Курс обязательный
Когда читается:
1-й курс, 3, 4 модуль

Преподаватели

Программа дисциплины

Аннотация

Все мы привыкли к тому, что, используя электрическую сеть, можно легко включить люстру, зарядить компьютер, запустить нагреватель или кондиционер. Все эти приборы требуют для своей работы энергию, которая доставляется по электрическим сетям, соединяющим генераторы, расположенные на электрических станциях с потребителями. А ведь электрические сети появились по историческим меркам совсем недавно – всего лишь столетие назад. Это стало возможным только после создания науки об электричестве, с которой мы вас и познакомим. Про северное сияние знают все в силу грандиозности и великолепия этого явления. Но не все знают, что северное сияние возникает вследствие прорыва заряженных частиц, которые непрерывно испускает Солнце, через магнитное поле Земли. Если бы магнитное поле Земли не защищало ее поверхность от солнечного ветра (так образно называется испускаемый Солнцем поток заряженных частиц), жизнь на Земле была бы невозможна. В нашем курсе мы рассмотрим основные явления и законы, связанные с магнитным полем. Находясь в автомобиле, вы привычно включаете радиоприемник и GPS-навигатор, а отсутствие сетевого сигнала для вашего мобильного телефона воспринимаете, как личное оскорбление. Работа всех этих приборов, предполагающая связь с удаленными контрагентами, основана на распространении радиоволн. В радиоволне электрическое и магнитное поле «зацепляются» друг за друга, что дает им возможность распространяться с огромной скоростью. То же самое происходит в световых волнах, за счет которых мы видим окружающий мир, только электрическое и магнитное поля меняются в световой волне быстрее, чем в радиоволне. Один из предметов нашего рассмотрения – устройство электромагнитных волн (включающих радиоволны, световые волны и волны других диапазонов) и условия их излучения. По преданию, гроб с телом пророка Магомета висел в воздухе безо всякой поддержки. Можно ли в реальности осуществить зависание какого-либо предмета в воздухе? Да, можно, если использовать сверхпроводящие материалы. Сверхпроводимость – явление, которое наблюдается при низких температурах в некоторых веществах, в которых электрический ток может течь без сопротивления. Сверхпроводники обладают необычными магнитными свойствами, что и позволяет осуществить «гроб Магомета». Однако сверхпроводники можно использовать и более эффективно. Например, в настоящее время именно со сверхпроводниками связываются надежды на создание кубитов – элементной базы квантовых компьютеров. Подробнее – в нашем курсе.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • формирование у студентов четких представлений о фундаментальных понятиях и основных законах в области электродинамики;
  • развитие практических умений, связанных с применением полученных теоретических знаний, для исследования свойств электрических систем и явлений;
  • формирование основы для изучения последующих разделов общей и теоретической физики.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Способен критически оценивать и переосмыслять накопленный опыт (собственный и чужой), рефлексировать профессиональную и социальную деятельность
  • Знает основные теоремы и определения из данного раздела
  • Знает терминологию данного раздела
  • Знает терминологию из данной области
  • Знает терминологию магнитостатики
  • Знает терминологию электростатики
  • Способен выявлять научную сущность проблем в профессиональной области
  • Способен использовать физические модели и методы исследований при решении теоретических и прикладных задач
  • Способен использовать физические модели и методы исследований при решении теоретических и прикладных задач
  • Способен критически оценивать применимость методик и методов
  • Способен критически оценивать применимость методик и методов
  • Способен учиться, приобретать новые знания, умения, в том числе в области, отличной от профессиональной
  • Умеет решать задачи на данную тему
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Тема 1. Электрический заряд. Электрическое поле в веществе
  • Тема 2. Постоянный ток
  • Тема 3. Магнитное поле в веществе
  • Тема 5. Переменный ток
  • Тема 4. Электромагнитные волны
Элементы контроля

Элементы контроля

  • блокирующий Итоговый контроль
    Итоговый контроль проводится в форме устного экзамена в конце семестра. В билете на экзамене содержится 1 устный вопрос, требующий подробного рассказа от студента, а также 3 вопроса, проверяющих знание программы на уровне вопрос-ответ с возможностью задачи уточняющих вопросов, проверяющих понимание сказанного, а также при необходимости – и дополнительных вопросов.
  • неблокирующий Домашнее задание
    Домашнее задание включает в себя набор задач, самостоятельно решаемых студентами. По домашнему заданию оформляется отчет в письменном виде. Отчет должен включать решения задач, оформленные студентами. Оценка за домашнее задание выставляется с учетом полноты выполнения задания, оформления результатов, а также знания теоретических положений, включенных в программу курса. График сдачи домашних заданий устанавливается преподавателем, ведущим семинар. В случае несвоевременной сдачи домашнего задания оценка за него снижается вдвое. При задержке по уважительной причине баллы не снижаются.
  • неблокирующий Контрольноая работа
    Контрольная работа проводится в конце 4-го модуля в формате решения задач.
  • неблокирующий Коллоквиум
    Устный коллоквиум в формате представления вопроса по выбору в конце 4 модуля. Вопрос заранее согласуется с преподавателем, ведущим семинары, или с лектором.
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2024/2025 4th module
    0.1 * Домашнее задание + 0.1 * Домашнее задание + 0.3 * Итоговый контроль + 0.2 * Коллоквиум + 0.3 * Контрольноая работа
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Кингсеп, А. С. Основы физики. Курс общей физики: Т.1. Механика, электричество и магнетизм, колебания и волны, волновая оптика : учебник / А. С. Кингсеп, Г. Р. Локшин, О. А. Ольхов. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2001. — 560 с. — ISBN 5-9221-0164-1. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/2684 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
  • Ландсберг Г.С. - Элементарный учебник физики. Т.2 Электричество и магнетизм - Издательство "Физматлит" - 2011 - ISBN: 978-5-9221-1255-0 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/2240
  • Савельев И.В. - Курс общей физики. В 3 т. Том 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика: учебное пособие - Издательство "Лань" - 2019 - ISBN: 978-5-8114-3989-8 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/113945
  • Сборник задач по общему курсу физики. В 5 т. Кн. III. Электричество и магнетизм : учебное пособие / С. П. Стрелков, Д. В. Сивухин, С. Э. Хайкин, И. А. Эльцин , под редакцией И. А. Яковлева. — 5-е изд. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2006. — 232 с. — ISBN 5-9221-0604-X. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/59396 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
  • Сивухин Д.В. - Общий курс физики: Для вузов. В 5 т. Т.III. Электричество: учебное пособие - Издательство "Физматлит" - 2015 - ISBN: 978-5-9221-1643-5 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/72015

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Трофимова, Т. И., Основы физики. Электродинамика : учебное пособие / Т. И. Трофимова. — Москва : КноРус, 2011. — 270 с. — ISBN 978-5-406-01194-2-O-2013. — URL: https://book.ru/book/900636 (дата обращения: 27.08.2024). — Текст : электронный.

Авторы

  • Панкратова Елена Игоревна
  • Тихонов Евгений Сергеевич