Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail předmětu
FEKT-BPC-FYEAk. rok: 2025/2026
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
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Učební cíle
Základní literatura
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
Pohybová 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.
Lineární harmonický oscilátor. Energie harmonického oscilátoru. Kyvadlo. Tlumené kmity. Vynucené kmity, rezonance. Typy vln. Postupné harmonické vlny v bodové řadě, rovinná a kulová vlna. Energie přenášená harmonickým vlněním. Superpozice a Interference harmonických vln, stojaté vlny. Zvukové vlny. Dopplerův jev. Povaha světla. Zákony geometrické optiky: Odraz a lom světla. Základy vláknové optiky. Interference světelných vln: Podmínky interference, Youngův pokus, interference na tenkých vrstvách. Ohyb světla na štěrbině, difrakční mřížka. Polarizace světla. Holografie. Teplota, teplotní roztažnost. Teplo, měrné tepelné kapacity. První princip termodynamiky. Některé aplikace prvního principu. Přenos tepla. Druhý princip termodynamiky, tepelné motory a čerpadla. Meze klasické fyziky. Kvantování energie. Absorpce, stimulovaná a spontánní emise. Lasery. Krystalická struktura pevných látek. Pásová teorie pevných látek. Vodivost vodičů, izolantů a polovodičů. Supravodivost.
Cvičení odborného základu
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. Lineární harmonický oscilátor. Postupné harmonické vlny. Stojaté vlny. Odraz a lom světla. Interference světla. Difrakce a polarizace světla. Teplo a práce v termodynamických procesech. První princip termodynamiky. Druhý princip termodynamiky, tepelné motory a čerpadla. Záření černého tělesa, fotoelektrický jev, emise a absorpce. Tunelování bariérou.Částice v potenciálové jámě.
Laboratorní cvičení
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. Experimenty s ultrazvukem.Termodynamické experimenty, Stirlingův motor Teplotní záření, Stefanův-Boltzmanův zákon Fotoelektrický jev, Planckova konstanta Experimenty s RTG zářením Experimenty s radioaktivitou