logo
Karta przedmiotu
logo

Podstawy elektromagnetyzmu

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2024/2025

Nazwa jednostki prowadzącej studia: Wydział Elektrotechniki i Informatyki

Nazwa kierunku studiów: Elektromobilność

Obszar kształcenia: nauki ścisłe/techniczne

Profil studiów: ogólnoakademicki

Poziom studiów: pierwszego stopnia

Forma studiów: stacjonarne

Specjalności na kierunku: Elektromobilność

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Zakład Elektrodynamiki i Systemów Elektromaszynowych

Kod zajęć: 14738

Status zajęć: obowiązkowy dla programu

Układ zajęć w planie studiów: sem: 3 / W30 C15 L15 / 5 ECTS / E

Język wykładowy: polski

Imię i nazwisko koordynatora: dr hab. prof. PRz Stanisław Pawłowski

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Ugruntowanie i rozszerzenie wiedzy i umiejętności rozwiązywania prostych zagadnień z zakresu elektromagnetyzmu.

Ogólne informacje o zajęciach: Wykład ma przekazać słuchaczom fundamentalną wiedzę dotyczącą zjawisk elektromagnetycznych, ich klasycznego opisu teoretycznego oraz ich wykorzystania w technice.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 Krakowski M. Elektrotechnika teoretyczna, tom II. Pole elektromagnetyczne PWN Warszawa. 1983
2 Morawski T., Gwarek W. Pola i fale elektromagnetyczne WNT Warszawa. 2006
3 Łukaniszyn M., Jaszczyk B. Podstawy elektromagnetyzmu Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej . 2003
4 Apanasewicz S. Podstawy elektrodynamiki Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej. 1999
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 Jaszczyk B., Łukaniszyn M., Przytulski A. Zbiór zadań z teorii pola elektromagnetycznego Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej. 2000
2 Wierzbicki M. Elektrodynamika klasyczna w zadaniach Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. 2008
3 Morawski T.Morawski T. Zbiór zadań z teorii pola elektromagnetycznego WNT Warszawa. 1990
4 Morawski T., Zborowska J. Pola i fale elektromagnetyczne. Zbiór zadań Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. 2005
Literatura do samodzielnego studiowania
1 Jackson J. D. Elektrodynamika klasycna PWN Warszawa. 1987
2 Feynman R. P., Leighton R. B., Sands M. Fenmana wykłady z fizyki, tom 2 elektryczność i magnetyzm, elektrodynamika Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa. 2009
3 Purcel E. Elektryczność i magnetyzm PWN Warszawa. 1974

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Rejestracja na semestr 2

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Wiedza z zakresu fizyki i matematyki z zakresu szkoły średniej, pochodne i całki funkcji jednej zmiennej

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętności w zakresie przekształceń algebraicznych i geometrii analitycznej w zakresie szkoły średniej oraz obliczania pochodnych i elementarnych całek

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Rozumie potrzebę kształcenia się

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK Student, który zaliczył zajęcia Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia Związki z KEK Związki z PRK
01 wykonuje podstawowe działania algebraiczne i analityczne rachunku wektorowego wykład, ćwiczenia rachunkowe kolokwium, egzamin cz. pisemna, egzamin cz. ustna K_W02++
K_U01+
P6S_UU
P6S_UW
P6S_WG
02 zna podstawowe pojęcia i prawa elektromagnetyzmu wykład, ćwiczenia rachunkowe egzamin cz. ustna, egzamin cz. pisemna K_W02+++
K_U01++
P6S_UU
P6S_UW
P6S_WG
03 oblicza rozkłady pola elektrostatycznego i magnetostatycznego od zadanych źródeł skupionych (ładunki punktowe i nieskończenie cienkie przewody) w jednorodnym, izotropowym i liniowym ośrodku materialnym wykład, ćwiczenia rachunkowe kolokwium, egzamin cz. pisemna, egzamin cz. ustna K_W02+++
K_W09+
K_U01+
K_K01+
P6S_KO
P6S_KR
P6S_UU
P6S_UW
P6S_WG
04 zna definicje pojemności elektrycznej oraz indukcyjności własnej i wzajemnej wykład, ćwiczenia rachunkowe egzamin cz. ustna K_W02+++
K_U10+
P6S_UW
P6S_WG
05 oblicza siły działające na punktowe ładunki elektryczne i prostoliniowe odcinki przewodów z prądem umieszczone w zadanym polu elektromagnetycznym wykład, ćwiczenia rachunkowe kolokwium, egzamin cz. pisemna K_W02+++
K_U01+
K_U10+
K_K05+
K_K07+
P6S_KR
P6S_UK
P6S_UO
P6S_UU
P6S_UW
P6S_WG
06 oblicza siłę elektromotoryczną indukcji w płaskim zwoju umieszczonym w jednorodnym, zmiennym polu elektromagnetycznym wykład, ćwiczenia rachunkowe kolokwium, egzamin cz. pisemna K_W02+++
K_U10+
K_K05+
K_K07+
P6S_KR
P6S_UK
P6S_UO
P6S_UW
P6S_WG
07 zapisuje funkcje składowych pola płaskiej fali elektromagnetycznej na podstawie informacji o niektórych jej parametrach wykład, ćwiczenia rachunkowe kolokwium, egzamin cz. pisemna K_W02+++
K_U10+
K_K05+
K_K07+
P6S_KR
P6S_UK
P6S_UO
P6S_UW
P6S_WG

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
3 TK01 Wielkości skalarne i wektorowe w fizyce, działania na wektorach, pola wektorowe i skalarne, podstawowe operacje różniczkowe i całkowe (gradient, dywergencja, rotacja, laplasjan, strumień, cyrkulacja). W01, W02, W03, C01, C02, C03 MEK01
3 TK02 Podstawowe pojęcia fizyczne elektromagnetyzmu (ładunek i prąd elektryczny, gęstość ładunku i prądu, natężenia i indukcje pola elektrycznego i magnetycznego), siła Lorentza, klasyczne równania ruchu ładunków punktowych w polu elektromagnetycznym i ich rozwiązywanie. W04, W05, C04, C05, C06 MEK02 MEK05
3 TK03 Elektrostatyka. Prawo Gaussa, potencjał i napięcie, pole elektryczne w ośrodkach materialnych, dielektryki i przewodniki. Pole elektryczne na granicy dwóch ośrodków. Kondensatory i pojemność, elektryczna. Praca w polu elektrostatycznym. Energia pola elektrycznego. W06, W07, C07, C08, C09 MEK02 MEK03 MEK04
3 TK04 Pole magnetostatyczne. Potencjał wektorowy. Prawa Ampera i Biota-Savarta. Pole magnetyczne w ośrodkach materialnych i na granicy ośrodków. Histereza magnetyczna. Obwody magnetyczne. Siły mechaniczne w polu magnetycznym. Energia pola magnetycznego. W08, W09, C10, C11 MEK02 MEK03 MEK05
3 TK05 Pola zmienne w czasie. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Prawo Faradaya i reguła Lenza. Indukcyjność wzajemna i własna. Pola harmoniczne. Prądnice i transformatory. W11, C12 MEK02 MEK04 MEK06
3 TK06 Prąd przesunięcia Maxwella. Równania Maxwella w postaci całkowej i różniczkowej. W12, C13 MEK02
3 TK07 Równanie falowe, fale elektromagnetyczne. W13, C14 MEK07
3 TK08 Praca, energia i moc pola elektromagnetycznego W14, C15 MEK02
3 TK09 Potencjały elektrodynamiczne W15 MEK02

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 3) Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 3) Przygotowanie do ćwiczeń: 5.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Dokończenia/studiowanie zadań: 4.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 3) Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 3)
Egzamin (sem. 3) Przygotowanie do egzaminu: 20.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład
Ćwiczenia/Lektorat
Laboratorium
Ocena końcowa Pozytywny wynik kolokwium, ocena z egzaminu

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1 E. Korzeniewska; S. Pawłowski; J. Plewako Field Modeling of the Influence of Defects Caused by Bending of Conductive Textronic Layers on Their Electrical Conductivity 2023
2 E. Korzeniowska; S. Pawłowski; J. Plewako; D. Sobczyński The Influence of the Skin Phenomenon on the Impedance of Thin Conductive Layers 2023
3 G. Hałdaś; M. Mączka; S. Pawłowski QCL Active Area Modeling with a View to Being Applied to Chemical Substance Detection Systems 2023
4 P. Markiewicz; M. Mączka; S. Pawłowski; J. Plewako; R. Sikora Using interpolation method to estimation step and touch voltage in grounding system 2023
5 G. Hałdaś; M. Mączka; S. Pawłowski Zastosowanie aproksymacji wielomianowej w symulacjach kwantowych laserów kaskadowych 2022
6 M. Mączka; S. Pawłowski A Polynomial Approximation to Self Consistent Solution for Schrödinger–Poisson Equations in Superlattice Structures 2022
7 M. Mączka; S. Pawłowski Optimisation of QCL Structures Modelling by Polynomial Approximation 2022
8 E. Korzeniowska; S. Pawłowski; J. Plewako Influence of the geometry of defects in textronic structures on their electrical properties 2021
9 E. Korzeniewska; S. Pawłowski; J. Plewako Analiza rozkładu pola przepływowego w cienkiej warstwie przewodzącej z defektem eliptycznym 2020
10 E. Korzeniewska; S. Pawłowski; J. Plewako Field Modeling the Impact of Cracks on the Electroconductivity of Thin-Film Textronic Structures 2020
11 E. Korzeniewska; S. Pawłowski; J. Plewako Influence of Structural Defects on the Resistivity and Current Flow Field in Conductive Thin Layers 2020