Detail předmětu

Fyzika v elektrotechnice

FEKT-BPC-FYEAk. rok: 2021/2022

Obsahem předmětu jsou fyzikální základy elektrotechniky, jak slaboproudé, tak i silnoproudé. Studentům je podán přehled základů mechaniky hmotné částice a tuhého tělesa, teorie elektromagnetického pole, kmitů a vlnění a optiky. Závěrečná přednáška je věnována úvodu do kvantové mechaniky, tak aby studenti měli tomto tématu povědomí a aby věděli o existenci a základech popisu kvantových jevů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

doc. Mgr. Dinara Sobola, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (UFYZ)

Výsledky učení předmětu

Studenti rozumí základním fyzikálním pojmům, zákonům a procesům. Jsou schopni řešit jednoduché problémy týkající se těchto zákonů a procesů.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia a mírně pokročilé znalosti angličtiny.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, semináře (numerická cvičení) a laboratorní cvičení. Předmět využívá podpory e-learningovým systémem, který však v tomto případě slouží pouze jako úložiště dat. Studentům je zadávána jedna domácí práce, což je neřešený příklady z učebnice HRW (viz literatura). Hodnocení má následující složky: 10 bodů - domácí úloha, 20 bodů - laboratorní cvičení, 10 bodů - krátký test, 60 bodů - zkouška.

Způsob a kritéria hodnocení

Krátký písemný test, hodnocení prokolů v laboratorních cvičeních a písemná závěrečná zkouška.

Osnovy výuky

Obsah a metody fyziky, fyzikální veličiny. Mezinárodní soustava jednotek SI. Základní fyzikální představy: látka a pole. Matematické nástroje: Vektorová algebra. Základy diferenciálního a integrálního počtu. Mechanika hmotné částice Newtonovy zákony, hybnost, práce, kinetická a potenciální energie. Základy mechaniky tuhého tělesa. Elektrický náboj a elektrické pole, Gaussova věta elektrostatiky. Elektrický potenciál, kapacita, elektrický proud a odpor. Ohmův zákon. Magnetické pole a jeho původ v pohybujících se elektrických nábojích. Působení magnetického pole na vodiče protékané elektrickým proudem. Elektromagnetická indukce a Maxwellovy rovnice. Kmity. Harmonický kmitavý pohyb. Matematické a fyzické kyvadlo. Tlumený oscilátor. Rezonance. Vlny. Klasifikace. Postupné mechanické vlnění. Energie a výkon vlnění. Zvukové vlny. Dopplerův jev. Elektromagnetické vlny. Optika. Odraz a lom elektromagnetických vln. Polarizace.Interference a difrakce. Základy moderní fyziky a její aplikace.

Učební cíle

Hlavní cíle jsou : Poskytnout studentům jasný a logický výklad základních fyzikálních pojmů a zákonů, zejména z hlediska fyzikálních základů elektrotechniky, a posílení porozumění těchto pojmů a zákonů pomocí širokého spektra zajímavých aplikací.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

HALLIDAY D., RESNICK R., WALKER J. Fyzika. Brno: Vysoké učení technické v Brně - Vutium, 2014. Překlad 8. orig. Vydání. ISBN 9788021418691. (CS)
HALLIDAY, D., RESNICK, R., WALKER, J.: Fyzika. VUT v Brně - VUTIUM a PROMETHEUS. 2007. ISBN: 8071962147. (CS)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech