Фізика 2

Анотація навчальної дисципліни

Мета дисципліни:

забезпечити розвиток загальних компетентностей майбутніх бакалаврів, розвити здатність використовувати отримані теоретичні знання з фізики в області магнітного поля, механічних і електричних коливань 

Завдання дисципліни: 

• Вивчення основних положень фізики в області магнітного поля, механічних і електричних коливань,
• придбання навиків рішення задач в ціх областях фізики. 

Основні результати навчання

• Уміти  описувати принцип дії за допомогою наукових концепцій, теорій і методів та перевіряти результати при проектуванні та застосуванні приладів, пристроїв і систем електроніки
• Уміти знаходити рішення практичних задач електроніки шляхом застосування відповідних моделей та теорій електродинаміки, аналітичної механіки, електромагнетизму, статистичної фізики, фізики твердого тіла.
• Уміти оцінювати характеристики та параметри матеріалів електронної техніки, розуміти основи твердотільної електроніки, електротехніки, аналогової та цифрової схемотехніки, перетворювальної та мікропроцесорної техніки.
• Уміти застосовувати експериментальні навички (знання експериментальних методів та порядку проведення експериментів) для перевірки гіпотез та дослідження явищ електроніки, вміти використовувати стандартне обладнання, планувати, складати схеми; аналізувати, моделювати та критично оцінювати отримані результати.
• Вміти засвоювати нові знання, прогресивні технології та інновації, знаходити нові нешаблонні рішення і засоби їх здійснення; відповідати вимогам гнучкості в подоланні перешкод та досягненні мети, раціонального використання та нормування часу, дисциплінованості, відповідальності за свої рішення та діяльність.

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять

• Л – лекційні заняття;
• ЛР – лабораторні роботи;
• СРЗ – самостійна робота здобувача вищої освіти;
• РГР – розрахунково-графічна робота;
• Кз – контрольне завдання;
• МКР – модульна контрольна робота;
• К – консультації.

Тематика та види навчальних занять.

• 1 тиждень
  • Л1. Магнітне поле. Індукція магнітного поля.
  • ЛЗ1.изначення заряду електрона за траєкторією    його    руху    у магнітному полі 
  • СРС. К.
• 2 тиждень
  • Л2. Закон повного струму. Сила Лоренца.
  • Л3. Теорема Остроградського-Гаусса для вектора індукції. Ефект Холла.
  • СРС. К.
• 3 тиждень
  • Л4. Електромагнітна індукція. Самоіндукція. Енергія магнітного поля.
  • ЛЗ2.Визначення точки Кюрі. 
  • СРС. К.
• 4 тиждень
  • Л5. Магнітне поле у речовині
  • Л6. Електромагнітне поле. Рівняння Максвелла в інтегральній формі.
  • СРС. К.
• 5 тиждень
  • Л7. Рівняння Максвелла в диференціальній формі
  • ЛЗ3. Вимірювання індуктивності провідників. 
  • Кз1 Магнітна взаємодія струмів, закон Ампера
  • СРС. К.
• 6 тиждень
  • Л8. Власні незгасаючі коливання.
  • Л9. Електричний коливальний LC - контур. Додавання коливань.
  • СРС. К.
• 7 тиждень
  • Л10. Загасаючі коливання. Диференціальне рівняння загасаючих коливань.
  • ЛЗ4 Вимірювання індуктивності провідників. 
  • СРС. К.  
• 8 тиждень
  • Л11. Власні незагасаючі механічні та електричні коливання. Згасаючі коливання (пружинний маятник, RLC- контур).
  • Л12. Коефіцієнт згасання. Логарифмічний декремент. Аперіодичний рух.
  • Кз2 Магнітна індукція, закон Біо-Савара-Лапласа
  • МКР1. СРС. К.
• 9 тиждень
  • Л13. Вимушені коливання. Векторна діаграма.
  • ЛЗ5.Вивчення резонансу напруги. 
  • СРС. К.
• 10 тиждень
  • Л14. Диференціальне рівняння вимушених коливань і його розв’язок.
  • Л15. Механічний резонанс. Автоколивання.
  • СРС. К.
• 11 тиждень
  • Л16. Резонанс напруги у послідовному  RLC- контурі. 
  • ЛЗ6.Визначення частоти коливань за фігурами Ліссажу. 
  • СРС. К.
• 12 тиждень
  • Л17. Резонанс струмів у паралельному  RLC-  контурі (метод комплексних чисел).
  • Л18. Хвильовий процес. Поздовжні та поперечні хвилі.
  •  Кз3 Сила Лоренца
  • СРС. К.
• 13 тиждень
  • Л19. Рівняння біжучої плоскої хвилі. Фазова швидкість хвилі. Довжина хвилі. Хвильове число. Хвильове рівняння. 
  • ЛЗ7.Визначення частоти коливань за фігурами Лісажу. 
  • СРС. К.
• 14 тиждень
  • Л20. Енергія хвилі. Вектор Умова. 
  • Л21. Принцип суперпозиції хвиль і межі його придатності. Фазова та групова швидкості. Дисперсія хвиль.
  • Кз4  Електромагнітна індукція, самоіндукція, енергія магнітного поля
  • СРС. К.
• 15 тиждень
  • Л22. Електромагнітні хвилі та їх властивості. Хвильове рівняння. Густина енергії, об`ємна густина енергії, густина потоку енергії. Шкала електромагнітних хвиль. 
  • ЛЗ8.Дослідження загасаючих електромагнітних коливань. 
  • МКР2, СРС. К.

Індивідуальна робота  

Виконується розрахунково-графічна робота (РГР)  . 

Мета РГР: опанування студентами основних методів розв’язання задач з фізики.

• 1 тиждень Отримання завдання. 
• 2-5 тижні Розв’язання задач за темою «Магнітна взаємодія струмів, закон Ампера»
• 6-8 тижні Розв’язання задач за темою «Магнітна індукція, закон Біо-Савара-Лапласа»
• 9-12 тижні Розв’язання задач за темою «Сила Лоренца» 
• 13-14 тижні Розв’язання задач з розділу «Електромагнітна індукція, самоіндукція, енергія магнітного поля»
• 15 тиждень Захист роботи.

Самостійна робота

Самостійна робота складає 75 години. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:

• підготовка до лекційних занять – 14 годин;
• підготовка до лабораторних занять – 16 годин;
• Виконання РГР – 15 годин
• підготовка до екзамену – 30 годин.

Процедура оцінювання

Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та практичних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи та 4 індивідуальних контрольних завдання.

Модульні контрольні роботи № 1 та № 2 виконуються у письмовій формі. Модульна робота складається з теоретичної частини (2 запитання) та практичної частини (1 задача). Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 10 балами. Правильне розв’язання задачі оцінюється в 5 балів.

Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів:

Семестровий модуль № 1

• Кз1. Оцінка за виконання – 5 балів. Термін надання – 5 тиждень.
• Кз2. Оцінка за виконання – 5 балів. Термін надання – 8 тиждень.
• РГР(ч.1). Оцінка за виконання – 15 балів. Термін надання – 8 тиждень.
• МК1. Модульна контрольна робота – 25 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2

• Кз3. Оцінка за виконання – 5 балів. Термін надання – 12 тиждень.
• Кз4. Оцінка за виконання – 5 балів. Термін надання – 14 тиждень.
• РГР(ч.2). Оцінка за виконання – 15 балів. Термін надання та захист – 14–15 тижні. 
• МК2. Модульна контрольна робота – 25 балів (15 тиждень).

Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.

Підсумковим контролем з дисципліни є усний екзамен, білет до якого складається з теоретичної частини (4 запитання) та практичної частини (1 задача). Максимальна оцінка за правильні відповіді на всі питання екзаменаційного білету становить 100 балів. 

Умови допуску до підсумкового контролю

До модульної контрольної роботи №1 (МКР1) допускаються всі здобувачі вищої освіти. До модульної контрольної роботи №2 (МКР2) допускаються тільки ті здобувачі, яким зараховано перший семестровий модуль та які виконали накопичувальну частину другого семестрового модуля (не менш ніж на 60 %). Здобувачу вищої освіти перший семестровий модуль зараховується, якщо за підсумками оцінювання МКР1 та накопичувальної частини він отримав 30 та більше балів. Якщо здобувач вищої освіти отримав недостатню кількість балів з навчальної дисципліни, він має право на перескладання дисципліни до початку наступного навчального семестру. До іспиту допускаються студенти, які пройшли МКР1. 

Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 

Відсутність здобувача на контрольній роботі відповідає оцінці «0».

Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.