Course detail

Physics 1

FEKT-BPC-FY1Acad. year: 2022/2023

Not applicable.

Language of instruction

Czech

Number of ECTS credits

6

Mode of study

Not applicable.

Guarantor

doc. Ing. Petr Sedlák, Ph.D.

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, 2 vázané svazky. Vysoké učení technické v Brně, Vutium, Brno, 2013 a 2019, Překlad 8. orig. vydání (CS)
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)
Lepil O., Bednařík M., Hýblová R.: Fyzika pro střední školy 1.díl (vydání s CD) Prometheus 2012 (CS)
Lepil O., Bednařík M., Hýblová R.: Fyzika pro střední školy 2.díl (vydání s CD) Prometheus 2012 (CS)
Serway R.,A, Jewett J,W: Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, 8 th Edition, Saunders College Publishing, 2010 (EN)

Elearning

eLearning: currently opened course

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

Ing. Pavel Tofel, Ph.D.
doc. Ing. Petr Sedlák, Ph.D.
doc. Ing. Vladimír Holcman, Ph.D.

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.

Fundamentals seminar

7 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

Ing. Tomáš Trčka, Ph.D.
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.

Exercise in computer lab

6 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

Ing. Tomáš Trčka, Ph.D.
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.

Laboratory exercise

26 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

prof. Ing. Lubomír Grmela, CSc.
Ing. Pavel Tofel, Ph.D.
Ing. Pavel Kaspar, Ph.D.
Ing. Nikola Papež, Ph.D.
Ing. Jiří Majzner, Ph.D.
Ing. Tatiana Pisarenko
Ing. David Říha
doc. Ing. Vlasta Sedláková, Ph.D.
Ing. Jitka Brüstlová, CSc.
doc. Ing. Vladimír Holcman, Ph.D.
Ing. Denis Misiurev
Ing. Petr Sadovský, 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.

Elearning

eLearning: currently opened course