- •Министерство образования и науки рф
- •Москва - 2015
- •1. Цели и задачи освоения дисциплины
- •2. Место дисциплины в структуре ооп впо
- •3. Планируемые результаты образования, формируемые в результате освоения дисциплины
- •4. Структура и содержание дисциплины
- •4.1 Структура дисциплины
- •4.2 Краткое содержание разделов
- •1 Семестр
- •1. Физические основы механики
- •2. Элементы специальной теории относительности
- •3. Основы молекулярной физики и термодинамики
- •4. Электростатика
- •5. Электромагнетизм
- •6. Физические основы волновой оптики
- •4.3 Темы практических занятий
- •1 Семестр
- •2 Семестр
- •4.4 Темы лабораторных работ
- •1 Семестр
- •1. Физические основы механики
- •2. Основы молекулярной физики и термодинамики
- •2 Семестр
- •3. Электростатика
- •4. Электромагнетизм
- •4.5 Темы рефератов
- •5. Образовательные технологии
- •7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
- •7.1 Основная литература
- •7.2 Дополнительная литература
- •7.4 Лицензионное программное обеспечение
- •8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
- •1. Учебная лаборатория «Механика и молекулярная физика»
- •2. Учебная лаборатория «Электричество и магнетизм»
- •Программу составил:
2. Место дисциплины в структуре ооп впо
Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла Б.2 основной образовательной программы (ООП) подготовки бакалавров по профилю «Электроэнергетические системы и сети» направления 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника.
Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Физика» и «Математика» в объёме школьной программы.
Результаты образования, полученные при освоении дисциплины, необходимы при изучении следующих дисциплин: «Экология», «Теоретические основы электротехники», «Электротехническое материаловедение», «ТЭС и АЭС», «Гидроэнергетические установки», «Нетрадиционные источники энергии», «Безопасность жизнедеятельности», «Электрические станции и подстанции», «Электроснабжение», «Информационно-измерительная техника», «Электроника», «Электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах», «Воздушные линии электропередачи», выполнении выпускной квалификационной работы бакалавра, а также для продолжения обучения по магистерским программам направления 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника.
3. Планируемые результаты образования, формируемые в результате освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:
знать:
основные физические явления, законы механики и их математическое описание (…):
основные понятия механики, связь свойств-пространства-времени и законов сохранения, различие между классической и релятивистской механикой, механический принцип относительности;
характеристики движения материальной точки и твёрдого тела, их связь, закон движения;
законы Ньютона и входящие в них величины, понятие центра масс механической системы и теорему о движении центра масс;
основные понятия динамики твёрдого тела, основное уравнение динамики вращательного движения;
энергетические характеристики движения, сохраняющиеся величины и законы сохранения;
преобразования Лоренца и следствия из них;
основные физические явления, законы теплотехники и их математическое описание (…):
постулаты молекулярно-кинетической теории, характеристики и методы исследования макросистем;
модель идеального газа, уравнение состояния идеального газа, основное уравнение МКТ;
I, II, III начала термодинамики и величины, в них входящие, понятие о политропных процессах;
тепловые машины, КПД теплового двигателя;
статистический и термодинамический смысл энтропии;
распределение Максвелла-Больцмана;
модель реального газа Ван-дер-Ваальса, уравнение Ван-дер-Ваальса, фазовые переходы, критическое состояние вещества;
эмпирические законы и молекулярно-кинетическое обоснование явлений переноса;
основные физические явления, законы электротехники и их математическое описание (…):
электрическое поле, электрический заряд, уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме;
закон Кулона, характеристики электростатического поля в вакууме и в веществе, электрическую ёмкость, энергию электрического поля;
электрический ток и его характеристики, различные формулировки закона Ома и параметры, входящие в него;
характеристики магнитного поля в вакууме и в веществе, закон Био-Савара, законы Лоренца и Ампера;
магнитный поток, работу магнитного поля, явление электромагнитной индукции (самоиндукции, взаимной индукции), закон Фарадея-Максвелла, индуктивность, энергию магнитного поля;
классификацию веществ по отношению к магнитному полю, природу пара-, диа- и ферромагнетизма;
виды колебаний, дифференциальные уравнения свободных незатухающих, свободных затухающих и вынужденных колебаний и их решения;
бегущую волну и её характеристики, волновое уравнение, свойства электромагнитных волн;
основные физические явления, законы оптики и их математическое описание (…):
волновые оптические явления: интерференцию, дифракцию волн, характеристики и методы получения поляризованного света, методы получения когерентных волн;
виды взаимодействия света с веществом: рассеяние, поглощение, дисперсию.
уметь:
определять, какие законы механики обусловливают явления или процессы в устройствах различной физической природы, и выполнять применительно к ним простые технические расчёты (…):
выбирать механическую систему и систему отсчёта при решении конкретных задач;
выбирать систему координат, рассчитывать характеристики движения материальной точки и твёрдого тела;
применять законы Ньютона к решению задач динамики материальной точки;
рассчитывать момент инерции твёрдого тела относительно оси, применять основное уравнение динамики вращательного движения к решению задач динамики твёрдого тела;
применять законы сохранения при решении задач по механике;
определять, какие законы теплотехники обусловливают явления или процессы в устройствах различной физической природы, и выполнять применительно к ним простые технические расчёты (…):
рассчитывать термодинамические параметры идеального газа, строить графики равновесных термодинамических процессов;
рассчитывать работу, изменение внутренней энергии, количество теплоты, теплоёмкость газа в политропном процессе;
рассчитывать КПД теплового двигателя (рабочее тело – идеальный газ);
рассчитывать изменение энтропии термодинамических систем;
применять распределение Максвелла и барометрическую формулу;
рассчитывать среднюю длину свободного пробега молекулы идеального газа и связанные с ней величины;
определять, какие законы электротехники обусловливают явления или процессы в устройствах различной физической природы, и выполнять применительно к ним простые технические расчёты (…):
рассчитывать силовые характеристики и потенциал электростатического поля в вакууме, проводнике и диэлектрике, рассчитывать ёмкость конденсатора и энергию электрического поля;
рассчитывать параметры неразветвлённых электрических цепей;
рассчитывать силовые характеристики магнитного поля, силу с которой магнитное поле действует на движущийся заряд и ток;
рассчитывать магнитный поток, работу магнитного поля, ЭДС индукции, индуктивность проводника, энергию проводника с током, магнитного поля;
выводить волновое уравнение из уравнений Максвелла; рассчитывать характеристики бегущей электромагнитной волны;
владеть:
методами анализа физических явлений в технических устройствах и системах (…);
методикой нахождения физических величин с использованием законов динамики и законов сохранения (…);
методами расчёта термодинамических параметров идеального газа (…);
методами расчёта напряжённости и потенциала электростатического поля в вакууме и веществе (…);
методами расчёта индукции магнитного поля в вакууме, индукционного тока (…);
навыками применения основных измерительных приборов для измерения физических величин (…);
навыками планирования, проведения и обработки результатов физического эксперимента (…).