Закреплена за кафедрой | Кафедра общей и экспериментальной физики |
---|---|
Направление подготовки | 03.03.03. Радиофизика |
Профиль | Компьютерная электроника и телекоммуникации |
Форма обучения | Очная |
Общая трудоемкость | 7 ЗЕТ |
Учебный план | 03_03_03_Радиофизика_КЭТ-2023 |
|
|
Распределение часов по семестрам
Курс (семестр) | 2 (3) | Итого | ||
---|---|---|---|---|
Недель | 16 | |||
Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
Лекции | 36 | 36 | 36 | 36 |
Лабораторные | 36 | 36 | 36 | 36 |
Практические | 28 | 28 | 28 | 28 |
Сам. работа | 125 | 125 | 125 | 125 |
Часы на контроль | 27 | 27 | 27 | 27 |
Итого | 252 | 252 | 252 | 252 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2023-2024 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра общей и экспериментальной физики
Протокол от 15.06.2020 г. № 11
Заведующий кафедрой Плотников В.А.
1.1. | Целью преподавания дисциплины “Электричество и магнетизм” является получение студентами основополагающих представлений об электромагнитном взаимодействии. Курс должен способствовать формированию у студентов современного естественнонаучного мировоззрения, развитию научного мышления и расширению их научно-технического кругозора. |
---|
Цикл (раздел) ООП: Б1.О.1.04 |
ОПК-1 | Способен применять базовые знания в области физики и радиофизики и использовать их в профессиональной деятельности, в том числе в сфере педагогической деятельности; |
ОПК-1.1 | Обладает базовыми знаниями, полученными в областях физики, радиофизики, а также в областях математических и естественных наук |
ОПК-1.2 | Умеет применять и синтезировать знания из различных областей физики и радиофизики в профессиональной деятельности. |
ОПК-1.3 | Имеет навыки выбора математических и/или физических методов решения задач профессиональной деятельности, в том числе в сфере педагогической деятельности. |
ОПК-2 | Способен проводить экспериментальные и теоретические научные исследования объектов, систем и процессов, обрабатывать и представлять экспериментальные данные; |
ОПК-2.1 | Обладает знаниями об основных особенностях постановки и проведения экспериментов с использованием теоретического материала и методических рекомендаций в профессиональной деятельности. |
ОПК-2.2 | Умеет проводить теоретические расчеты в рамках научного исследования отдельных объектов, систем и процессов. |
ОПК-2.3 | Владеет навыками обработки, анализа и представления экспериментальных данных. |
В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
3.1. | Знать: |
---|---|
3.1.1. | электромагнитную теорию, высшую математику и основы математического моделирования, и их применение для исследования и моделирования электромагнитных явлений и процессов |
3.2. | Уметь: |
3.2.1. | формулировать и формализовывать электромагнитную часть при изучении любых физических теоретических и экспериментальных задач, сформулировать, записать и решить задачу по любому разделу электромагнитных явлений |
3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
3.3.1. | электромагнитной теорией и навыками ее применения при изучении теоретических и экспериментальных проблем современной физики, навыками работы со стандартной оптической аппаратурой и экспериментальными установками |
Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
---|---|---|---|---|---|---|
Раздел 1. | ||||||
1.1. | Закон Кулона. Электрическое поле заряда. Принцип суперпозиции. Потенциал. | Лекции | 3 | 8 | ОПК-2.1, ОПК-2.2, ОПК-2.3, ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3 | Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.3 |
1.2. | Силовые линии и эквипотенциальные поверхности Теорема Гаусса. Диэлектрики | Лекции | 3 | 8 | ОПК-2.1, ОПК-2.2, ОПК-2.3, ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3 | Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.3 |
1.3. | Силовые линии и эквипотенциальные поверхности Теорема Гаусса. Диэлектрики | Практические | 3 | 10 | ОПК-2.1, ОПК-2.2, ОПК-2.3, ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3 | Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.3 |
1.4. | Постоянный электрический ток. Сопротивление. Закон Ома. Сторонняя эдс. Источники тока. | Лекции | 3 | 8 | ОПК-2.1, ОПК-2.2, ОПК-2.3, ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3 | Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.3 |
1.5. | Магнитное поле. Теорема Стокса. Ток смещения. Полная система уравнений Максвелла. | Лекции | 3 | 12 | ОПК-2.1, ОПК-2.2, ОПК-2.3, ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3 | Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.3 |
1.6. | Постоянный электрический ток. Магнитное заимодействие. | Практические | 3 | 8 | ОПК-2.1, ОПК-2.2, ОПК-2.3, ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3 | Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.3 |
1.7. | Электродинамика. Закон Фарадея. Энергия магнитного поля. Индуктивность. | Практические | 3 | 6 | ОПК-2.1, ОПК-2.2, ОПК-2.3, ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3 | Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.3 |
1.8. | Электромагнитная индукция. Полная система уравнений Максвелла. | Практические | 3 | 4 | ОПК-2.1, ОПК-2.2, ОПК-2.3, ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3 | Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.3 |
1.9. | Закон Кулона. Электрическое поле заряда. Принцип суперпозиции. Потенциал. | Сам. работа | 3 | 35 | ОПК-2.1, ОПК-2.2, ОПК-2.3, ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3 | Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.3 |
1.10. | Электростатика | Лабораторные | 3 | 8 | ОПК-2.1, ОПК-2.2, ОПК-2.3, ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3 | Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.3 |
1.11. | Магнитостатика | Лабораторные | 3 | 8 | ОПК-2.1, ОПК-2.2, ОПК-2.3, ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3 | Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.3 |
1.12. | Переменный ток | Лабораторные | 3 | 12 | ОПК-2.1, ОПК-2.2, ОПК-2.3, ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3 | Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.3 |
1.13. | Полупроводниковые приборы | Лабораторные | 3 | 8 | ОПК-2.1, ОПК-2.2, ОПК-2.3, ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3 | Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.3 |
1.14. | Силовые линии и эквипотенциальные поверхности Теорема Гаусса. Диэлектрики | Сам. работа | 3 | 30 | ОПК-2.1, ОПК-2.2, ОПК-2.3, ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3 | Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.3 |
1.15. | Постоянный электрический ток. Сопротивление. Закон Ома. Сторонняя эдс. Источники тока. | Сам. работа | 3 | 30 | ОПК-2.1, ОПК-2.2, ОПК-2.3, ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3 | Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.3 |
1.16. | Магнитное поле. Теорема Стокса. Ток смещения. Полная система уравнений Максвелла. | Сам. работа | 3 | 30 | ОПК-2.1, ОПК-2.2, ОПК-2.3, ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3 | Л2.1, Л1.2, Л2.2, Л1.1, Л2.3 |
5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
1. Закон Кулона. 2. Потенциал точечного заряда. 3. Поле точечного заряда. 4. Потенциал равномерно заряженной сферы. 5. Связь поля и потенциала. 6. Потенциал системы зарядов. 7. Поле равномерно заряженной сферы. 8. Энергия электрического поля. 9. Энергия и емкость заряженного конденсатора. 10. Теорема Гаусса. 11. Условие потенциальности электрического поля. 12. Уравнения Максвелла в дифференциальной форме для электростатики. 13. Уравнения электростатики для диэлектриков. 14. Граничные условия для электрического поля, вектора индукции и потенциала. 15. Сила Лоренца. 16. Закон Био – Савара. 17. Поле витка с током в центре. 18. Поле прямого провода. 19. Связь магнитного поля и векторного потенциала. 20. Векторный потенциал системы токов. 21. Энергия магнитного поля. 22. Энергия индуктивности с током. 23. Связь магнитного потока и индуктивности. 24. Индуктивность соленоида. 25. Теорема о циркуляции магнитного поля. 26. Теорема Гаусса для магнитного поля. 27. Уравнения Максвелла в дифференциальной форме для магнитостатики. 28. Уравнения магнитостатики в присутствии магнетиков. 29. Граничные условия для магнитного поля и вектора индукции. 30. Закон Фарадея. |
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
1. Закон Кулона. 2. Потенциал точечного заряда. 3. Поле точечного заряда. 4. Потенциал равномерно заряженной сферы. 5. Связь поля и потенциала. 6. Потенциал системы зарядов. 7. Поле равномерно заряженной сферы. 8. Энергия электрического поля. 9. Энергия и емкость заряженного конденсатора. 10. Теорема Гаусса. 11. Условие потенциальности электрического поля. 12. Уравнения Максвелла в дифференциальной форме для электростатики. 13. Уравнения электростатики для диэлектриков. 14. Граничные условия для электрического поля, вектора индукции и потенциала. 15. Сила Лоренца. 16. Закон Био – Савара. 17. Поле витка с током в центре. 18. Поле прямого провода. 19. Связь магнитного поля и векторного потенциала. 20. Векторный потенциал системы токов. 21. Энергия магнитного поля. 22. Энергия индуктивности с током. 23. Связь магнитного потока и индуктивности. 24. Индуктивность соленоида. 25. Теорема о циркуляции магнитного поля. 26. Теорема Гаусса для магнитного поля. 27. Уравнения Максвелла в дифференциальной форме для магнитостатики. 28. Уравнения магнитостатики в присутствии магнетиков. 29. Граничные условия для магнитного поля и вектора индукции. 30. Закон Фарадея. |
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
См. приложение (ФОС) |
Приложения |
Приложение 1.
ФОС 03_03_03 Электричество и магнетизм КЭТ.docx
|
6.1. Рекомендуемая литература | ||||
6.1.1. Основная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л1.1 | А.С. Кингсеп, Г.Р. Локшин, О.А. Ольхов | Основы физики.Курс общей физики. Том 1. Механика,электричество и магнетизм,колебания и волны,волновая оптика [Электронный ресурс]: учебник | М.: Физматлит, 2007 | e.lanbook.com |
Л1.2 | Ландсберг Г.С. | Элементарный учебник физики. Т.2 Электричество и магнетизм [Электронный ресурс]: учебник | М.: Физматлит, 2011 | e.lanbook.com |
6.1.2. Дополнительная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л2.1 | Тамм И.Е | Основы теории электричества [Электронный ресурс]: учебное пособие | М: Издательская группа URSS, 2003 | e.lanbook.com |
Л2.2 | Гринберг Я.С. | Электричество и магнетизм [Электронный ресурс]: учебное пособие | Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2017 | www.studentlibrary.ru |
Л2.3 | С.П. Стрелков, Д.В. Сивухин, С.Э. Хайкин, И.А. Эльцин ; под ред. И.А. Яковлева | Сборник задач по общему курсу физики. В 5 т. Кн. III. Электричество и магнетизм [Электронный ресурс]: учебное пособие | М.: Физматлит, 2006 | e.lanbook.com |
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
Название | Эл. адрес | |||
Э1 | ЭБС "Лань" | e.lanbook.com | ||
Э2 | Интернет-портал "Университетская библиотека онлайн" | biblioclub.ru | ||
Э3 | ЭБС "Юрайт" | www.biblio-online.ru | ||
Э4 | Электричество и магнетизм, автор К.В. Соломатин | portal.edu.asu.ru | ||
6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
Microsoft Windows7, №лицензии 60674416 (бессрочная) Microsoft Office 2010 №лицензии 60674416 (бессрочная) OriginLab Origin Pro 8.0 (OriginLab), 2008-2012 г. - бесплатный софт MatLAB 7 (MathWorks), 2010-2012 г. - бесплатный софт MathCAD 14/15 (Parametric Technology Corporation), 2007-2012 гг. - бесплатный софт Mathematica (Wolfram Research, Inc www.wolfram.com.)- бесплатный софт Google SketchUp - бесплатный софт 3DCrafter - бесплатный софт Art of Illusion - бесплатный софт Creo Elements / Direct - ранее CoCreate - бесплатный софт DrawPlus Starter Edition - бесплатный софт FreeCAD - бесплатный софт GLC Player - бесплатный софт 7-Zip AcrobatReaderMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека. www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека. www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека. www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека. http://www.biblioclub.ru/ интернет-портал «Университетская библиотека онлайн» www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана. www.intuit.ru/ Образовательный сайт |
Аудитория | Назначение | Оборудование |
---|---|---|
Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска, мультимедийное оборудование стационарное или переносное) |
Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
Основной целью при изучении дисциплины является стремление показать области применения и формирование у будущих специалистов теоретических знаний и практических навыков по использованию законов физики для широкого спектра задач в различных областях. Для эффективного изучения теоретической части дисциплины «Электричество и магнетизм» необходимо: - построить работу по освоению дисциплины в порядке, отвечающим изучению основных этапов, согласно приведенным темам лекционного материала; - систематически проверять свои знания по контрольным вопросам и заданиям; - усвоить содержание ключевых понятий; - плотно работать с основной и дополнительной литературой по соответствующим темам. Для эффективного изучения практической части дисциплины «Электричество и магнетизм» рекомендуется: - систематически выполнять подготовку к практическим занятиям и лабораторным работам по предложенным преподавателем тема и методическим указаниям; - своевременно выполнять практические задания, лабораторные работы. - своевременно и систематически защищать результаты своих экспериментальных исследований. В течение семестра студенты выполняют: - домашние задания (Case-study - анализ конкретных ситуаций, ситуационный анализ), выполнение которых контролируется и обсуждается (групповое обсуждение)на практических занятиях или перед выполнением лабораторных работ (сократический диалог - подразумевающий постановку особых вопросов в процессе беседы, которые способствуют работе мышления, концентрации внимания, адекватной оценке текущей дискуссии и своей в ней роли); - промежуточные задания, во время практических или лабораторных работ (в форме дискуссий, дебатов)для выявления знаний по основным элементам новых разделов теории или методике проведения экспериментальных заданий; - построение "дерева решений" для проведения наиболее эфффективного анализа методики эксперимента, непосредственного выполнения экспериментальных исследований в ходе лабораторных работ; - обсуждают задания практических и лабораторных работ методом "Займи позицию", помогающем выяснить, какой спектр мнений может существовать по обсуждаемому вопросу и предоставляет возможность высказаться каждому, продемонстрировать различные мнения, а затем обосновать свою позицию, найти и выразить самые убедительные аргументы, сравнить их с аргументами других |