OPISY KURSÓW/PRZEDMIOTÓW:
Kod kursu/przedmiotu
ETD 2039
Tytuł kursu/przedmiotu
Elektryczność i magnetyzm
Imię, nazwisko i tytuł/stopień prowadzącego
Dr inż. Janusz Rzepka
Imiona, nazwiska oraz tytuły członków zespołu dydaktycznego
Dr hab. inż. Edward Pliński
Dr inż. Wojciech Michalski
Dr inż. Jerzy Witkowski
Dr inż. Arkadiusz Antończak
Dr inż. Janusz Pienkowski
Mgr inż. Grzegorz Budzyń
Mgr inż. Andrzej Grobelny
Mgr inż. Zbigniew Pałasz
Dr inż. Paweł Kaczmarek
Mgr inż. Aleksander Budnicki
Mgr inz. Marcin Bielenin
Forma zaliczenia kursu
Forma kursu
Wykład
Tygodniowa
liczba godzin
Forma
zaliczenia
Ćwiczenia Laboratorium Projekt
2
2
Seminarium
Liczba
punktów
3
Egzamin
Wymagania wstępne
Analiza matematyczna, algebra
Krótki opis zawartości całego kursu
W ramach kursu wprowadzone zostają prawa elektryczności i magnetyzmu w postaci
całkowej i różniczkowej. Wyjaśnienie zostają zjawiska fizyczne związane z polem
elektrycznym i magnetycznym. Podane zostają podstawowe parametry elektryczne i
magnetyczne podstawowych materiałów stosowanych w elektrotechnice. Kurs zawiera
wprowadzenie w zagadnienia propagacji fal elektromagnetycznych.
Wykład
Zawartość tematyczna poszczególnych godzin wykładowych
1. Ładunki, materia, zasada zachowania ładunku, prawo Coulomba.
2. Pole elektrostatyczne, natężenie pola, potencjał, napięcie, cyrkulacja pola.
3. Strumień pola elektrycznego, prawo Gaussa, równanie Poissona
i Laplace’a, warunki brzegowe.
4.Dipol elektryczny, polaryzacja, wektor indukcji elektrycznej, dielektryki
5. Pojemność elektryczna, sposoby liczenia pojemności, gęstość energii pola
elektrycznego.
6. Prąd elektryczny, lokalne prawo Ohma, równanie ciągłości.
7. Ciepło Joule’a, zależność rezystancji od temperatury,
8. Praktyczne aspekty przepływu prądu elektrycznego, parametry
przewodników, efekt Volty i Thomsona
9. Prąd elektryczny w gazach, nadprzewodnictwo, I i II prawo Kirchhoffa.
10. Pole magnetostatyczne. Prawo Grassmana i Biota-Savarta.
11. Prawo Ampera, ferroelektryki, krzywa histerezy.
12. Siła Lorenza, prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya, reguła
Lenza,.
13. Indukcja własna i wzajemna, siła elektromotoryczna indukcyjności
własnej i wzajemnej.
14. Obwody magnetyczne, energia pola magnetycznego.
15. Równania Maxwella, równania falowe, propagacja fali płaskiej.
Liczba godzin
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Ćwiczenia, seminarium - zawartość tematyczna
Obliczanie natężeń pól od różnych rozkładów ładunków. Liczenie potencjału z definicji i
superpozycji potencjału. Strumień pola elektrycznego, praktyczne wykorzystanie prawa
Gaussa. Obliczanie pojemności elektrycznej. Układy kondensatorów przełączanych. Liczenie
rezystancji. Zależność rezystancji od temperatury. Obliczanie indukcji pola magnetycznego.
Obwody magnetyczne.
Materiał do samodzielnego opracowania
Parametry techniczne podstawowych dielektryków i przewodników. Parametry techniczne
materiałów magnetycznych.
Literatura podstawowa
1. Wojciech Michalski ,”Elektryczność i magnetyzm. Zbiór zagadnień i zadań”.
2. H. Percak. „Zbiór zadań z elektryczności i magnetyzmu”.
3. Z. Godziński.Fizyczne podstawy elektromagnetyzmu III tomy.
Literatura uzupełniająca
1. R. Skopiec „Elektryczność i magnetyzm”
2. Jerzy Witkowski. „Jak rozwiązywać zadania z elektryczności i magnetyzmu” Skrypt.
Warunki zaliczenia
Kurs kończy się sprawdzianem w formie testu z części teoretycznej. Warunkiem
dopuszczenia do testu jest zaliczenie ćwiczeń. Podstawowym warunkiem zaliczenia ćwiczeń
jest uzyskanie oceny pozytywnej z kolokwium na wykładzie. Ocena końcowa kursu jest
średnią ocen z ćwiczeń i z testu. W wypadku nie zaliczenia testu poprawa w formie
sprawdzianu pisemnego.
DESCRIPTION OF THE COURSES:
Course code
ETD 2039
Course title
Electricity and magnetism
Supervising course lecturer
Janusz Rzepka, PhD
Other course lecturers
Edward Pliński, PhD, DSc
Wojciech Michalski, PhD
Jerzy Witkowski, PhD
Arkadiusz Antończak, PhD
Janusz Pienkowski, PhD
Grzegorz Budzyń, MSc
Andrzej Grobelny, MSc
Zbigniew Pałasz, MSc
Paweł Kaczmarek, PhD
Aleksander Budnicki, MSc
Marcin Bielenin, MSc
Course structure
Course form
Lecture
Number of
hours /week
Form of the
course
completion
2
Classes
2
Laboratory
Project
Seminar
Number
of
credits
3
Exam
Prerequisites
Analysis, algebra
Course description
Students will find the explanation of laws of electricity and magnetism. The integral and
derivative form of the lows will be presented. The basic phenomena of electricity and
magnetism will find its explanation. As well student will get to know the basic parameter of
dielectric, conductors and ferroelectric materials used in electro techniques. The course
includes as well the introduction to propagation of electromagnetic wave.
Lecture
Particular lectures contents
Number of
hours
1. Coulomb’s law, discharge distribution, discharge conservation law
2. Electrostatic field, density of field, electrostatic potential, voltage.
3. Flux of electrostatic field, Gauss’s law, Poisson’s and Laplace’s
equitation, density of electrostatic flux. Boundary conditions.
4. Electric dipole, polarisation, electric flux density, dielectric.
5. Capacity, method of capacity calculation, electric field dencity
6. Electric current, local Ohme’s law.
7. Joule equitation, temperature dependence of resistance.
8. Practical aspects of electric current, specification of conducting
materials, Volte’s and Thomson’s effects.
9. Electric current in gas, I and II Kirchhoff law.
10. Static magnetic field, Grassman’s law, Biot-Savart’s law.
11. Ampere’s law ferroelectrics, histeresiss carve.
12. Lorenz force, Farady’s law, Lenz rule
13. Inductance, electromotoric force of inductivity.
14. Magnetic circuits, magnetic field energy, boundary
15. Maxwell’s equation, wave equation, electromagnetic wave
propagation.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Classes, seminars - the contents
Calculation of electric field. Calculation of electrostatic potential and voltage. Flux of electric
field. Gauss’s law. Capacitors. Electric circuits with capacitors. Resistance. Temperature
dependence of resistance. Magnetic inductance. Magnetic circuits.
Material for self preparation
Technical property of dielectric, resistive and magnetic materials.
Core literature
1. Wojciech Michalski ,”Elektryczność i magnetyzm. Zbiór zagadnień i zadań”.
2. H. Percak. „Zbiór zadań z elektryczności i magnetyzmu”.
3. Z. Godziński.Fizyczne podstawy elektromagnetyzmu III tomy.
Additional literature
1. R. Skopiec „Elektryczność i magnetyzm”
2. Jerzy Witkowski. „Jak rozwiązywać zadania z elektryczności i magnetyzmu” Skrypt.
Conditions for course credition
The student has to pass the class’s test and the theoretical test. The final not is the average of
nots of the classes test and the theoretical test.