- •Рабочая программа
- •Содержание дисциплины
- •2.1. Наименование тем, их содержание, объемы в часах по видам занятий.
- •2 Семестр
- •Раздел 3: Электричество и магнетизм
- •2.2. Перечень лабораторных работ
- •2.3. Перечень практических занятий
- •2.4. Самостоятельная работа студентов
- •3. Учебно-методические материалы
- •Приложение к рабочей программе карта обеспеченности
- •Дисциплины физика
Министерство образования РФ
Пермский государственный технический университет
«Утверждаю»
Проректор по учебной работе
Матушкин Н.Н.
«___» _____________2001 г.
Рабочая программа
по дисциплине «Физика»
Факультет: АДФ, АКФ, ГНФ, ЕНК, МТФ, СТФ, ФПММ, ХТФ, ЭТФ
Кафедра: общей физики, прикладной физики
Курс: 1,2
Семестры: 1,2,3
Трудоемкость: 408 часов
Аудиторные занятия: 204 часов
В том числе:
лекции – 102 часов
лабораторные занятия – 51 часа
практические занятия – 51 час
Самостоятельная работа: 204 часов
Курсовая работа – нет
Виды контроля: Экзамен – 1, 2, 3 семестры
Пермь, 2001 г.
-
Содержание дисциплины
2.1. Наименование тем, их содержание, объемы в часах по видам занятий.
№ |
Подраздел и модуль
|
Лекции (час.) |
Лаборатор. занятия (час.) |
Практич. Занятия (час.) |
Самостоят. Работа (час) |
Контроль. меро- приятия |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
2 Семестр
Раздел 3: Электричество и магнетизм
Модуль 1. Электростатика.
3.1.1 |
Электрическое поле в вакууме. Электрический заряд и напряженность электростатического поля (ЭСП), силовые линии. Закон Кулона. Напряженность поля точечного заряда. Плотность электрического заряда: объемная, поверхностная, линейная. Принцип суперпозиции для ЭСП и примеры расчета полей. Движение заряда в ЭСП. (1) |
2 |
4 |
1 |
4 |
|
3.1.2 |
Электрическое поле в вакууме (продолжение). Работа по перемещению заряда в ЭСП. Потенциальность ЭСП. Теорема о циркуляции для ЭСП. Потенциальная энергия и потенциал. Связь напряженности и потенциала. (2) |
2 |
4 |
1 |
4 |
|
3.1.3 |
Электрическое поле в вакууме (продолжение). Поток напряженности электрического поля. Теорема Гаусса. Примеры расчета полей напряженности и потенциала, их графическое изображение. (3) |
2 |
|
1 |
4 |
|
3.1.4 |
ЭСП в диэлектриках. Поляризационные (связанные) заряды. Вектор поляризации. Диэлектрические проницаемость и восприимчивость, их температурная зависимость для полярных и неполярных диэлектриков. Вектор электрического смещения. Теорема Гаусса в диэлектриках. Условия для ЭСП на границе раздела диэлектриков. (4) |
2 |
|
1 |
4 |
|
3.1.5 |
Проводники в ЭСП. Индукционные заряды. Поле напряженности и потенциала внутри и вблизи поверхности проводника. Электростатическая защита. Электроемкость. Конденсаторы. Соединения конденсаторов. Энергия конденсатора и плотность энергии ЭСП. (5) |
2 |
|
1 |
4 |
|
|
Трудоемкость модуля 1 –.(5 недель). |
10 |
8 |
5 |
20 |
КР |
Модуль 2. Постоянный электрический ток.
3.2.1 |
Электрический ток в проводниках. Характеристики электрического тока. Классическая теория электропроводности металлов. Законы Ома и Джоуля-Ленца в дифференциальной форме. Законы постоянного тока в интегральной форме. Характеристики электрической цепи, э.д.с. Соединения сопротивлений и э.д.с. Правила Кирхгофа. (6) |
2 |
4 |
1 |
|
|
3.2.2 |
Электрический ток в различных средах. Работа выхода электронов из металла. Контактная разность потенциалов. Термоэлектрические явления. Электрический ток в газах и плазме. (7) |
2 |
|
1 |
|
|
|
Трудоемкость модуля 2 – (2 недели) |
4 |
4 |
4 |
|
|
Модуль 3. Магнитное поле.
3.3.1 |
Магнитное поле в вакууме. Природа магнитных сил. Взаимодействие движущихся зарядов. Сила Лоренца. Поле равномерно движущегося заряда: вектор магнитной индукции, силовые линии. Закон Био-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиции для магнитных полей (МП). Примеры расчета МП. (8) |
2 |
3 |
1 |
4 |
|
3.3.2 |
Магнитное поле в вакууме (продолжение). Сравнительная характеристика электрических и магнитных сил. Движение зарядов в МП и скрещенных ЭСП и МП. Действие МП на ток. Сила Aмпера. Работа по перемещению витка с током в МП. Взаимодействие токов. (9) |
2 |
|
1 |
4 |
|
3.3.3 |
Магнитное поле в вакууме (продолжение). Магнитный момент. Силовое поведение и энергия контура с током во внешнем МП. Закон полного тока в вакууме. Примеры расчета МП. Теорема Гаусса для МП и отсутствие магнитных зарядов. (10) |
2 |
|
1 |
4 |
|
3.3.4 |
МП в веществе. Элементарные (амперовские) токи. Вектор намагниченности и ток намагничивания. Магнитные восприимчивость и проницаемость. Классификация магнетиков. Ферромагнетизм, явление гистерезиса. (11) |
2 |
|
1 |
4 |
|
3.3.5 |
МП в веществе (продолжение). Напряженность МП. Закон полного тока в магнетиках. Условия для компонент напряженности и индукции МП на границе раздела магнетиков. Энергия и плотность энергии МП в магнетиках. (12) |
2 |
|
1 |
4 |
|
|
Трудоемкость модуля 3. – (5 недель) |
10 |
3 |
5 |
20 |
КР |
Модуль 4. Явление электромагнитной индукции и электромагнитные колебания.
3.4.1 |
Явление электромагнитной индукции (ЭМИ). Опыты Фарадея. Основной закон ЭМИ. Правило Ленца. Объяснение ЭМИ Гельмгольцем и Максвеллом. Э.д.с. индукции. Токи Фуко. Индуктивность. Самоиндукция и взаимная индукция. Трансформатор. Энергия МП соленоида. Экстратоки замыкания и размыкания. (13) |
2 |
|
1 |
4 |
|
3.4.2 |
Гармонические колебания в контуре. Энергетические процессы в контуре. Волновое сопротивление. Aналогия между механическими и электромагнитными (ЭМК) колебаниями.(14) |
2 |
|
1 |
4 |
|
3.4.3 |
Затухающие ЭМК в контуре. Реактивные (емкостное и индуктивное) сопротивления. Характеристики затухания. Вынужденные ЭМК в последовательном контуре. Резонанс. Резонансные кривые для заряда, напряжения и тока. Метод векторных диаграмм при затухающих и вынужденных колебаниях. (15) |
2 |
2 |
1 |
4 |
|
3.4.4 |
Уравнения Максвелла. Ограниченность теории дальнодействия. Гипотеза Максвелла. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. (16) |
2 |
|
1 |
4 |
|
3.4.5 |
Уравнения Максвелла (продолжение). Система уравнений Максвелла для электромагнитных полей в интегральной форме. Закон неразрывности заряда. (17) |
2 |
|
1 |
4 |
|
|
Трудоемкость модуля 4 – (4 недель) |
10 |
2 |
5 |
20 |
СР |
|
Итого: |
34 |
17 |
17 |
68 |
|
|
Экзамен: 68 часов |
|
|
|
|
|