Tantárgy részletei

Főoldal > 2023/24-es tanév képzési programja > Elektromágnesség

Tantárgy kódja

FIO1010

Tantárgy neve

Elektromágnesség

Tantárgy angol neve

Electricity & Magnetism

Kredit

Félévi követelmény

Vizsga

Heti óraszám

3 + 0

Elmélet + Gyakorlat

Előkövetelmény

FIO1007, FIO1011E

Ajánlott félév

Cél

A tantárgy célja, hogy kísérletekre építve és az alapvető elméleti sarokpontok, elektromágnességgel kapcsolatos törvényszerűségek alkalmazásával bemutassa a klasszikus fizika elektromágnességgel foglalkozó fejezetét, ugyanakkor az újabb kutatatási eredményekről és a gyakorlati, technikai alkalmazásokról is tájékoztassa a hallgatókat. Ezáltal a fizika tantárgy ide vonatkozó fejezeteinek tanítására, az ide vonatkozó szervezési, pedagógiai feladatok ellátására képes tanárok képzése, akik a képzés során megszerzett képességek, kompetenciák birtokában integrálni tudják a szakterületi és pedagógiai-pszichológiai ismereteiket, alkalmasak a fizika tanítási-tanulási folyamatának tervezésére, szervezésére, irányítására, a tanulók fizikai műveltségének, készségeinek, képességeinek, a természettudományos gondolkodás kialakítására, illetve fejlesztésére, továbbá a tanulmányok doktori képzésben történő folytatására.

Cél angol

Developing the notions of classical electromagnetism, understanding fundamental laws.

Tartalom

Az elektrosztatikus tér vákuumban, dielektrikumokban és vezetőkben. A Coulomb-törvény. Stacionárius áramok, Ohm-törvény, hálózatok törvényei. Kirchoff I és II törvénye, stacionárius áramok energia viszonyai, Joule hő. Elektromos áram vákuumban, gázokban, folyadékokban, vezetőkben és félvezetőkben. Az áramforrás. A mágneses tér bevezetése, a mágneses tér és az elektromos áram kapcsolata. Az Ampére-féle gerjesztési törvény. Biot-Savart törvény. A statikus mágneses tér és az anyag mágneses tulajdonságai. Mágneses térben fellépő erőhatások és forgató nyomaték. Elektromágnesek, és alapvető alkalmazások. Az indukció jelensége és törvényei. Mozgási és nyugalmi indukció. Váltakozó áramok, RLC-körök. Az indukció alapvető alkalmazásai, elektromos gépek, generátorok, energiaátvitel. Az elektromágneses tér energiája. Az elektromágneses hullámok fogalma. Az elektromágneses spektrum. Alkalmazások, az információ továbbításának elve elektromágneses hullámokkal, kép és hang továbbítása. Maxwell-egyenletek egyszerű alakjai.

Tartalom angol

Electrostatics. Electric charge, static electricity, electric field in vacuum and in materials. Conductor, insulator. Electrostatic discharge. Induction. Coulomb's law. Gauss's law. Electric potential. Electric dipole moment. Capacitors. Electric current, voltage, resistance. Ohm's law. Direct current circuits, series circuit, parallel circuit, Kirchhoff's circuit laws. Joule's first law of resistive heating. Electric current in vacuum, in gaseous, liquid and solid materials. Semiconducting materials. Source of electrical energy, electromotive force, internal resistor, voltage. Electromotive force generation. Magnetic fields, surces of the magnetic field, magnetization, magnetic flux. Ampère's circuital law. Biot–Savart law. Magnetic dipole moment. Gauss's law for magnetism. Electromagnets and applications. Electromagnetic induction, Faraday’s law of induction, Lenz's law. Alternating current. Capacitance, inductance, impedance, series and parallel RLC circuits, and applications. Electrostatic generators, electricity generation, electric motors, electric power transmission. Electromagnetic field. Electromagnetic waves. Poynting vector. Electromagnetic spectrum. Electromagnetic radiation Maxwell's equations.

Számonkérés

Kollokvium

Számonkérés angol

Examination

Irodalom

Erostyák János-Litz József (szerk.): A fizika alapjai (Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 2002.);Litz József: Elektromosságtan és mágnességtan (Műszaki Könyvkiadó, 1998);Budó Ágoston: Kísérleti fizika II. (Tankönyvkiadó, 1999.);Hevesi Imre: Elektromosságtan (Nemzeti Tankönyvkiadó, 1998.);Feymann-Leighton-Sands: Mai fizika 5. (Műszaki Könyvkiadó, 1986