BMETE14AX04

Tantárgy adatok
Tárgy címe: Fizika 1 Elektrodinamika
Neptun kód: BMETE14AX04
Felelős oktató: Dr. Kály-Kullai Kristóf
Felelős tanszék: Fizika Tanszék
Képzés: Mérnök oktatás
Tantárgy adatlapja: BMETE14AX04
Követelmények, Információk

Aktuális információk

2019/20/2 félév

Órarendi adatok: hétfő 14:15 - 16:00, CH308

Oktató: Dr. Kály-Kullai Kristóf egyetemi adjunktus

Távoktatás tudnivalók

1.) Aláírás. A jelenléti követelmények felfüggesztésre kerültek, így mindenki automatikusan megkapja az aláírást.

2.) Előadás. Az előadások és minden egyéb anyag a tárgy Teams csoportjában lesz megtalálható. Egyelőre megpróbálkozok az élő előadásokkal, az órarendi időpontban. Ehhez lesz egy-egy meeting kiírva a Teams-ben. Az előadások diái is fel lesznek töltve, .odp formátumban. Ezt elvileg tudja kezelni a PowerPoint is, gyakorlatilag majd kiderül. Ami biztosan kezeli, az a szabadon letölthető LibreOffice. Az előadások fel lesznek véve, valamikor az előadás után felkerülnek a videók is.

3.) Konzultáció. Egyrészt előadás alatt a chaten lesz lehetőség közben kérdezni, ha valami nagyon nem világos. Másrészt előadás után, a felvétel leállítása után még maradok a meeting-ben, ott is lehet majd kérdezni. Harmadrészt lesz minden előadáshoz egy-egy fórum, ebben is lehet kérdezni, illetve itt egymásnak is válaszolhatnak. A jó válaszokkal és a jó kérdésekkel továbbra is szerezhető piros pont. Vizsgaidőszakban külön konzultációs időpontot nem írtam ki. Ha valakinek kérdése, konzultálni valója van, akkor írjon e-mailt, és vagy el tudom magyarázni válaszlevélben, vagy egyeztetett időpontban a Teamsen.

4.) Vizsga. Szóbeli vizsga lesz videóchaten, erre a Teamsen belül  kerül majd sor. Ugyanúgy a Fizika 1 Elektrodinamika csoporton belül, létrehoztam egy "vizsga" nevű csatornát, ebben lesz minden vizsgaalkalomkor egy meeting. A vizsgakérdések megtalálhatóak a honlapon. A vizsgán mindenki kap egy nagy kérdést (17 pont) és 11 kis kérdést (darabonként 3 pont). Ez összesen 50 pont, a ponthatárok a következő bekezdésben láthatóak. A kis kérdések közül 2 a Maxwell-egyenletekre fog rákérdezni, a többi egyenletesen eloszlik a témakörök között. A vizsgán egyesével kapják a kérdéseket, a válasz előtt lesz gondolkodási idő. Ha olyan a kérdés, hogy szóban elmondható a válasz, akkor írni nem is kell semmit. Bonyolultabb képletek, ábrák esetén vagy írják le egy jól látható tollal, és mutassák a papírt a kamerába; vagy ha ez nem olvasható, akkor a papírról készült képet töltsék fel a szöveges chatablakban. A szöveges magyarázatokat, betűk jelentését elég szóban megadni, papírra csak az kerüljön, amit szövegesen nem, vagy nehezen lehet elmondani.

Követelmények

A szorgalmi időszakban: az aláírás feltétele az előadások 70%-án való részvétel (amit a jelenléti ív aláírása igazol). Az aláírás megszerezhető a pótlási héten sorra kerülő írásbeli aláírásszerző vizsga sikeres teljesítésével is.
A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga, kizárólag ez alapján kap osztályzatot a hallgató. A vizsgán van 5 beugró kérdés 2-2 pontért, ebből a 10 pontból 6-ot el kell érni. Ezután van 5 kis kérdés 3-3 pontért, valamint két nagy kérdés 10 illetve 15 pontért. Ez összesen 50 elérhető pontot jelent, ezek alapján az osztályzat:

elégtelen (1)
[0; 20) pont, vagy a beugrón kevesebb, mint 6 pont
elégséges(2)
[20; 27,5) pont
közepes (3)
[27,5; 35) pont
jó (4)
[35; 42,5) pont
jeles (5)
[42,5; 50] pont

Az emelt szintű vizsga követelményeit lásd a Fizika 1E – Válogatott fejezetek tárgy honlapján.

Segédanyagok

Vizsgakérdések

Vizsgakérdések a tavaszi félévben (beugró/kis kérdések, nagy kérdések)
Válaszok a beugró/kis kérdésekre

Figyelem! Egyes böngészőkben megnyitva a pdf-et nem látszik a deriválást jelentő pont (pl. rögtön az 1. kérdésnél), ebben az esetben használjon Adobe Reader-t.

Jegyzet

Noszticzius - Ván - Wittmann előadásanyag

1. előadás
2. előadás
3. előadás
4. előadás
5. előadás
6. előadás
7. előadás
8. előadás
9. előadás
10. előadás
11. előadás
12. előadás
13. előadás

Kísérleti videók

Fizipedia

Videók a Youtube-ról:

Örvény vízben
Curie-hőmérséklet demonstráció
Curie-motor
Lenz-törvény csövekkel
Lenz-törvény réztömbbel
Hertz-kísérlet

 

Tematika

Az elektromos töltés és tulajdonságai. A Coulomb-féle erőtörvény. Az E elektromos tér, és analógiája a gravitációs térrel. Ponttöltés elektromos tere. Az elektromos dipólmomentum. Elektromos dipólus elektromos távoltere a dipólus tengelye mentén és arra merőlegesen. Vonalmenti, felületi és térfogati töltéssűrűség. Folytonos töltéseloszlások elektromos terének számítása a Coulomb-törvény segítségével. Elektromos térerővonalak és tulajdonságaik. Az elektromos térerő fluxusa. Az elektromosság Gauss-törvénye. Különféle töltéseloszlások elektromos terének számítása a Gauss-törvény segítségével. Homogén elektromos erőtérbe helyezett elektromos dipólusra ható erő és forgatónyomaték. 

Fémek, szigetelők, félvezetők. Elektrosztatikus egyensúlyban levő fémek tulajdonságai.  Az elektrosztatikus tér, mint konzervatív erőtér. Az elektromos feszültség (potenciálkülönbség) és az elektromos potenciál. Ekvipotenciális felületek. A csúcshatás.

Kondenzátorok. Az elektromos kapacitás. Síkkondenzátor, hengerkondenzátor, gömbkondenzátor. Feltöltött kondenzátorban tárolt elektromos energia. Kondenzátorok soros és párhuzamos kapcsolása. Dielektrikumok (szigetelők) viselkedése elektromos térben. A P polarizáció vektora. Az elektromos szuszceptibilitás és a relatív dielektromos állandó. A D elektromos eltolásvektor, és az elektromos Gauss-törvény általános alakja. Határfeltételek a D és E vektorokra különböző dielektrikumok határfelületén. Az elektromos energia térfogati sűrűsége.

Az elektromos áram. Szabad töltéshordozók, sodródási sebesség. A felületi áramsűrűség. Ohm törvénye differenciális alakban. Fajlagos vezetőképesség, fajlagos ellenállás. Az elektromos ellenállás, mint áramköri elem. Ellenállások soros és párhuzamos kapcsolása. A Kirchhoff-féle huroktörvény és csomóponti törvény.

A mágnesség alapjelenségei. A B mágneses indukcióvektor. A mozgó töltésre ható mágneses erő. Homogén mágneses térbe merőlegesen belőtt töltés mozgása. A ciklotron és a sebességszelektor elve. Homogén mágneses térbe helyezett áramjárta hurokra ható erő és forgatónyomaték. A mágneses dipólmomentum. A H mágneses térerő. Analógia a töltés és az elektromos erőtér, ill. a mozgó töltés (áram) és a mágneses erőtér között. A Biot-Savart törvény, mint a Coulomb-törvény mágneses analógiája. Az Ampère-törvény, mint a Gauss-törvény mágneses analógiája. Végtelen egyenes áram és köralakú áramjárta hurok mágneses terének számítása a Biot-Savart törvény segítségével. Miért nevezhetünk egy áramjárta hurkot mágneses dipólusnak (szoros analógia az elektromos dipólussal). Végtelen egyenes áram és szolenoid mágneses terének számítása az Ampère-törvény segítségével. Az eltolási áram és az eltolási áramsűrűség. A Maxwell-Ampère törvény. A mágneses indukció fluxusa és a mágneses Gauss-törvény. 

Anyagok mágneses tulajdonságai. Az M mágnesezettség vektor. A mágneses szuszceptibilitás és a relatív mágneses permeabilitás. Paramágneses, ferromágneses és diamágneses anyagok. Hiszterézis hurok. Lágy és kemény ferromágnesek. Határfeltételek a B és H vektorokra különböző mágneses tulajdonságú anyagok határfelületén.

A Faraday-indukció. Az indukált feszültség (indukált elektromotoros erő) jelentése. A nemkonzervatív elektromos tér. A Lenz-törvény. Örvényáramok. A kölcsönös indukció jelensége és a kölcsönös indukciós együttható. Az önindukció jelensége és az önindukciós együttható. A tekercs, mint áramköri elem. Szolenoid önindukciós együtthatója. RL áramkör. Áramjárta tekercsben tárolt mágneses energia. A mágneses energia térfogati sűrűsége. LC rezgőkör és mechanikai analógiája. 

A nabla-operátor. A rotáció és a divergencia. A 4 Maxwell-egyenlet differenciális és integrál alakja. A Maxwell-egyenletek vákuumban. Az elektromágneses hullámegyenlet. Az elektromágneses hullámok tulajdonságai.