Course detail

Physics 1

FEKT-BPC-FY1Acad. year: 2020/2021

Not applicable.

Language of instruction

Czech

Number of ECTS credits

6

Mode of study

Not applicable.

Guarantor

RNDr. Pavel Dobis, CSc.

Department

Department of Physics (UFYZ)

Learning outcomes of the course unit

Not applicable.

Prerequisites

Not applicable.

Co-requisites

Not applicable.

Planned learning activities and teaching methods

Not applicable.

Assesment methods and criteria linked to learning outcomes

Not applicable.

Course curriculum

1. Equation of motion and its applications. Oscillations. Work, energy and power. Conservation laws. Collisions.
2. Gravitational and electrostatic field. Actual gravitational field of the Earth.
3. Electric charge, Coulomb's law. Electric field strength and electric field lines. A point charge and a dipole in an electric field.
4. Gauss's law of electrostatics and its applications.
5. Capacitance. Electrostatic field in a dielectric. Energy of an electrostatic field.
6. Electric current, equation of continuity. Ohm's law.
7. Electromotive force. Work and power executed by electric current. Conduction of electric current in matter.
8. Electrical circuits. Calculation of an electric current in a simple electrical circuit. Circuits with more current loops. RC circuits.
9. Magnetic field due to an electric current, Biot's-Savart's law, magnetic field lines.
10. Ampere's law of the total current. Force action of magnetic fields.
11. Gauss's law for magnetic fields. Magnetic field in matter.
12. Faraday's law. Coils and inductances. Alternating electric current. LC and RLC circuits. Transformers.
13. Maxwell's equations in integral and differential form for vacuum and for a dielectric.
Application of electrical and magnetic phenomena in medicine.

Work placements

Not applicable.

Aims

Not applicable.

Specification of controlled education, way of implementation and compensation for absences

Not applicable.

Recommended optional programme components

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, 5 brožovaných svazků. Vysoké učení technické v Brně, Vutium, Prometheus Praha, 2000, 2003, 2006, Překlad 5. orig. vydání. (CS)

Recommended reading

DOBIS, P., UHDEOVÁ, N., BRÜSTLOVÁ, J., BARTLOVÁ, M. Průvodce studiem předmětu Fyzika 1. Průvodce studiem Fyziky 1. Brno: FEKT VUT v Brně, 2002. (CS)
Serway R.,A, Jewett J,W: Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, 8 th Edition, Saunders College Publishing, 2010 (EN)

Classification of course in study plans

  • Programme BPC-BTB Bachelor's 1 year of study, winter semester, compulsory
  • Programme BPC-ECT Bachelor's 1 year of study, winter semester, compulsory
  • Programme BPC-MET Bachelor's 1 year of study, winter semester, compulsory
  • Programme BPC-TLI Bachelor's 1 year of study, winter semester, compulsory

Type of course unit

 

Lecture

26 hod., optionally

Teacher / Lecturer

RNDr. Pavel Dobis, CSc.
doc. Ing. Petr Sedlák, Ph.D.
Ing. Jitka Brüstlová, CSc.

Syllabus

ohybová rovnice a její aplikace. Práce, energie, výkon.
Zákony zachování. Srážky.
Gravitační a tíhové pole.
Elektrický náboj, Coulombův zákon. Intenzita elektrického pole, siločáry.
Bodový náboj a dipól v elektrickém poli. Gaussův zákon elektrostatiky.
Kapacita. Elektrostatické pole v dielektriku. Energie elektrostatického pole.
Elektrický proud, rovnice kontinuity. Ohmův zákon.
Elektromotorické napětí, práce a výkon elektrického proudu. Vedení proudu v látkách.
Magnetické pole vyvolané proudem, Biotův-Savartův zákon, magnetické indukční čáry.
Ampérův zákon celkového proudu. Silové působení magnetického pole.
Gaussův zákon pro magnetické pole. Magnetické pole v látkách.
Faradayův indukční zákon. Cívky a indukčnost.
Maxwellovy rovnice v integrálním tvaru pro vakuum a pro dielektrikum.

Laboratory exercise

26 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

Ing. Pavel Tofel, Ph.D.
Ing. Pavel Škarvada, Ph.D.
Ing. Jiří Šicner, Ph.D.
Ing. Pavel Kaspar, Ph.D.
Ing. Tomáš Trčka, Ph.D.
Ing. Milan Spohner, Ph.D.
Ing. Josef Pokorný
Ing. Nikola Papež, Ph.D.
RNDr. Pavel Dobis, CSc.
Ing. Jiří Majzner, Ph.D.
Ing. David Říha
Ing. Ondřej Šik, Ph.D.
Ing. Jitka Brüstlová, CSc.
doc. Ing. Vladimír Holcman, Ph.D.
Mgr. Daniel Burda
Ing. Robert Macků, Ph.D.

Syllabus

Pravidla práce v laboratoři. Zpracování a prezentace uskutečněného měření.
Určování momentů setrvačnosti. Zákony zachování momentu setrvačnosti a mechanické energie.
Tíhové zrychlení - Reverzní kyvadlo.
Rychlost světla.
Měrný náboj elektronu.
Teplotní závislost odporu kovů a polovodičů. Termistor.
Supravodivost.
Magnetické pole kolem vodiče. Silové působení magnetického pole.
Magnetické vlastnosti látek.
Hallův jev.
Absorpce světla.
Polarizované světlo, interference světla, laser.
Seminář, prezentace seminární práce.

Exercise in computer lab

6 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

Ing. Jitka Brüstlová, CSc.
Mgr. Naděžda Bogatyreva, Ph.D.
Ing. Josef Pokorný
Ing. Nikola Papež, Ph.D.

Syllabus

Pohyb hmotného bodu v homogenním tíhovém poli.
Modelování elektrostatického pole - intenzita a potenciál.
Pohyb nabitých částic ve stacionárním magnetickém poli.

Fundamentals seminar

7 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

doc. Ing. Vlasta Sedláková, Ph.D.
Mgr. Naděžda Bogatyreva, Ph.D.

Syllabus

Pohybová rovnice, zákony zachování v mechanice, srážky.
Intenzita elektrického pole. Gaussův zákon elektrostatiky.
Magnetické pole vyvolané proudem, zákon celkového proudu. Silové působení magnetického pole.
Gaussův zákon pro magnetické pole. Faradayův indukční zákon.