БАҒдарламасы «Электр және магнетизм»
жүктеу/скачать 167,33 Kb.
|
Таңдау компонентінің ОҚУ БАҒДАРЛАМАСЫ «Электр және магнетизм» 5В011000 – «Физика» Кафедра физика Курс 2 Кредиттер саны 3 Барлық сағат 135 Дәрістер 15 Семинар (тәжірибелік) сабақтар 15 Зертханалық сабақтар 15 БӨЖ 90 Емтихан 4 семестр Семей 2016 ж Алғысөз 1 КЕЛІСІЛДІ Құрастырушы Аға оқытушы Қасымханова К.А. _____________ « 02.09.» 2016 г. 2 ТАЛҚЫЛАНДЫ 2.1 Кафедра отырысында Хаттама « 09» 06. 2016 жыл, № 11. Кафедра меңгерушісі: Маусымбаев С.С.______________ 2.2 Факультеттің оқу-әдістемелік бюросының отырысында _____________ Хаттама «08.» 06. 2016 жыл, №5. Төраға: Абдишева З.В ______________ 3 БЕКІТІЛДІ Университеттің оқу-әдістемелік кеңесінде мақұлданды және баспаға ұсынылды Хаттама «09» 06. 2016 жыл, №6.
Түсіндірме жазба 4Кіріспе 5 Пәннің негізгі бөлімдері 6 Семинар сабақтардың тақырыбының тізімі 9 Білім алушылардың өзіндік жұмысының тақырыптарының тізім 10 Ұсынылған әдебиеттер тізімі 11 1. ТҮСІНДІРМЕ ЖАЗБА 1.1. Пәннің қысқаша мазмұны: «Электр және магнетизм» пәні студенттерді дайындау барысында маңызды орын алады және 5В011000 – «Физика» мамандығына оқитын бакалаврлар үшін базалық пәндер блогының таңдаулы бөлігі болып табылады (БП-ТК.№42). 1.2. Пәнді оқыту мақсаты: - білім алушыларға жарықтың табиғаты жайлы және оның затпен әсерлесуі мен таралуында байқалатын негізгі құбылыстар мен заңдылыықтарды түсіндіру. интерференция, дифракция, поляризация және геометриялық оптиканың негізгі заңдылықтарына сүйеніп жұмыс істейтін құралдардың жұмыс істеу принципін үйрету. жарықтың жұтылуы, сәуле шығаруы, шашырауы мен шағылуына негізделген ғылыми зерттеу әдістерімен таныстыру. Лазерлердің жұмыс істеу принципі мен оның құрылымы және ғылым мен техникада қолдану жолдарын үйрету. 1.3. Пәнді оқып-білудің негізгі міндеттері: - оптиканың негізгі әдістері арқылы методологиялық жалпылау тәсілдерін, физикалық ұғымдар мен принциптерін қолдануын, олардың қазіргі ғылым және техникамен байланыстығын көрсету керек; - білім алушылар оптиканың негізгі ұғымдары мен негізгі заңдарын білуі тиіс, оптикада шешілетін мәселелерді қоя біліп шешу әдістерін үйренуі керек, әрбір жеке физикалық жүйелер параметрлерінің гаусстық және халықаралық бірлік жүйесі бойынша алынған сан мәндерін таба білуі керек. 1.4. Оқып-білудің нәтижелері: Пәнді оқып-білудің нәтижесінде студент білу керек: - электр және магнетизмнің негізгі ұғымдары мен іргелі заңдарын; Білу: электр және магнетизмнің құбылыстары мен олардың жүру ерекшеліктерін; негізгі электрлік түсініктерді, шамаларды және олардың математикалық өрнектері мен өлшем бірліктерін; - эксперимент жүргізудің және өлшеулер нәтижелерін өңдеудің кең таралған әдістерін; Біліктілігі: - электр және магнетизмнің негізгі кезеңдерін білу іскерлігі; - алған білімдерін зертханалық жұмыстар мен сарамандық әрекет барысында қолдана білу іскерлігі; Дағдысы: ғылыми, оқу-әдістемелік және анықтамалық әдебиеттермен жұмыс дағдыларын. Құзыретті болуы: - физикалық идеяларды дұрыс сиапттауда, физикалық есептерді талдап шығаруда физикалық заңдылықтарды қолдануда; - негізгі физикалық аспаптарды қолданып өлшеулер жүргізу, алынған нәтижелерді өңдеп бағалауда; - жұмыс істеу барысында ғылыми, оқу-әдістемелік және анықтамалық әдебиеттерді қолдануда 2. Кіріспе Кіріспе.Электр және магнетизмнің табиғаты туралы көзқарастардың қалыптасуына қысқаша шолу. Электростатика.Электрдің атомистік тұрғыдағы табиғаты. Заряд. Зарядтың сақталу заңы. Зарядтардың өзара әсерлесуі. Кулон заңы. Ортаның диэлектрлік өтімділіігі. Электр өрісі. Өріс кернеулігі. Кернеулік векторы сызықтарының ағыны. Суперпозиция принципі. Диполь өрісі. Остроградский-Гаусс теоремасы және оны симметриялы денелердің өрісін есептеуге қолдану. Өріс күшінің зарядтарды тасымалдау барысында атқаратын жұмысы. Кернеулік векторының циркуляциясы. Потенциал. Нүктелік заряд пен зарядтар жүйесінің өріс потенциалы. Кейбір электр статикалық өрістердің потенциалы. Эквивипотенциалдық беттер. Потенциал градиенті және оның өріс керенеулігімен байланысы. Электрон зарядын тәжірибе жүзінде анықгау. Электр өрісіндегі өткізгіштер.Зарядтардың өткізгіште орналасуы. Өткізгіштің бетіндегі электр өрісі және оның зарядтардың беттік тығыздығымен байланысы. Әсерлесу арқылы электрлену. Электростатикалық қорғау. Ван де Графтың электр статикалық генераторы. Өткізгіштердің электр сиымдылығы. Жазық, сфералық жөне цилиндр тәріздес конденсаторлар. Конденсаторлардың өзара байланысуы. Диэлетриктердегі электр өрісі.Еркін және байланысқан зарядтар. Электр статикалық индукция векторы. Диэлектриктердегі өрісті сипаттаушы Остроградский-Гаусс теоремасы.Поляризациялану векторы. Электрлік қабілеттілік. Диэлекгрлік өтімділік. Сегнетоэлектриктер. Пъезоэлектриктер. Электреттер. Электростатикалық өрістің энергиясы. Жылжымайтын нүктелі зарядтар жүйесінің энергиясы. Зарядталған өткізгіштің жәнезарядталған коңценсатордың энергиясы. Электр статикалық өрістің энергиясы мен энергия тығыздығы. Тұрақты ток.Зарядтардың электр өрісіндегі қозғалысы. Электр тоғы. Тізбектің бөлігі үшін Ом заңы. Сыртқы күштер. Электр қозғаушы күш. Электр қозғаушы күші бар және тұйық; тізбек үшін Ом заңы. Ом заңының дифференциалдық түрі. Тармақталғған тізбектер. Кирхгоф ережелері. Тұрақты ток тізбегінің жұмысы мен қуаты. Джоуль-Ленц заңы және оның диффренциалдық үлгісі. Қатты денелердің электр өткізгіштігі.Қатты денелердің электрлік қасиеттеріне байланысты классификациясы. Металдардағы токтың табиғаты. Толмен жөне Стьюарт тәжірибелері. Мандельштам және Папалекси тәжірибелері. Металдардың өткізгіштігінің классикалық теориясы. Кедергінің температурага тәуедділігі. Асқын өткізгіштік туралы түсінік. Классикалық теорияның қайшылықгары. Жартылай өткізгіштердің меншікті өткізгіштігі. Қоспалы өткізгіштік. Донорлар мен акцепторлар. Жартылай өткізгіштердің өткізгіштігінің температураға тәуелділігі. Контактілык потенциалдар айырымы. Вольта заңы. Термоэлектрлік құбылыстар. Зеебек, Пелтье және Томсон эффектілері, олардың іс жүзіндегі құндылығы. Жартылай өткізгіштердің контактыларындағы құбылыстар. Жартылай өткізгіш диод және транзистор. Электронның металдан шығу жұмысы. Термоэлектрондық эмиссия және оның іс жүзінде қолданылуы. Металл емес қатты денелердің электрондық, иондық және аралас өткізгіштігі. Электролиттердегі электр тогы.Электрлік диссоциация. Электролиттердің өткізгіштігі. Электролиттер үшін Ом заңы. Электролиз. Фарадей заңдары. Ионның зарядын анықтау. Электролиздің техникада қолданылуы. Гальваникалық элементтер. Аккумуляторлар. Газдардағы электр тоғы.Газдардың ионизациялануы және рекомбинациялануы. Газдардағы токтың табиғаты. Газдағы разрядтың вольтамперлік сипаттамасы. Газдағы еріксіз разряд. Газдағы ерікті разряд. Ұшқынды және тәжді разряд. Солғын разряд. Доғалық разряд. Найзағай. Плазма туралы түсінік. Газдағы разрядтардың техникада қолданылуы. Катодтық сәулелер. Магнит өрісі. Электр тоғының магнит өрісі. Токтардың өзара әсерлесуі. Ампер заңы. Ортаның магаиттік өтімділігі. Екі параллель токтардың өзара өсерлесуі. Индукция және магнит өрісінің кернеулігі. Магнит ағыны. Био-Савар-Лаплас заңы. Түзу токтың магнит өрісі. Шеңберлі токтың магнит өрісі. Магнит өрісінің кернеулік векторының циркуляциясы. Толық ток заңы. Соленоидтағы токтың магнит өрісі.Магнит өрісіндегі тоғы бар өткізгіш орам. Орамның магниттік моменті. Магнит өрісіндегі электр тоғына әсер етуші күш. Электр және магнит өрісінің зарядқа әсері. Лоренц күші. Бөлшектің меншікті зарядын анықтау. Томсон тәжірибесі. Холл эффектісі және оның қодданылуы. МГД генератордың жұмыс істеу принципі. Зарядталған бөлшектердің үдеткіші. Қозғалыстағы зарядтың магнит өрісі. Электр және магнит өрістерінің салыстырмалы сипаты. Заттың магниттік қасиеттері.Магнетиктер. Магнетиктердің магнит өрісі. Магниттік қабілеттілік. Ортаның магниттік өтімділігі. Диа- және парамагнетизмнің табиғаты. Ферромагаетиктердің табиғаты. Магниттік гистерезис. Кюри нүктесі. Тұрақты магниттер. Электр магниттер және олардың қолданылуы. Электр магниттік индущия. Фарадей тәжірибесі. Ленц ережесі. Инцукцияның электр қозғаушы күші. Фарадейдің электр магниттік индукция заңы, оның дифференциалдық үлгісі. Құйынды токтар. Скин эффект. Өзіндік және өзара индукция. Индуктивтілік. Магаит өрісінің энергиясы және энергия тығыздығы. Электр магниттік өріс. Құйынды электр өрісі. Ығысу тоғы. Масквелл болжамы. Масквелл теңдеулері, олардың физикалық мағынасы және құндылығы. Электр магниттік еріс энергиясының сақгалу заңы. Энергая ағынының тығыздығы. Умов-Пойтинг векторы. Электр магниттік тербелістер мен толқындар.Электр тербелістері. Айнымалы электр қозғаушы күшін өндіру. Айнымалы ток тізбегіндегі кедергі, индуктивтілік және сыйымдылық. Квазистационарлық токтар.Айнымалы ток тізбегі үшін Ом заңы. Векторлық диаграммалар. Айнымалы ток тізбегінің жұмысы мен қуаты. Электр энергиясын қашыққа тасымалдау. Трансформатор. Тербелмелі электр контуры. Меншікті тербелістер. Томсон формуласы. Өшетін электр тербелістері. Контурдағы еріксіз тербелістер. Резонанс. Еріксіз тербелістерді өндіру. Электромагниттік толқындарды тарату. Толқындардың таралуы. Герц вибраторы. Электр магниттік өрістің энергиясы. Умов-Пойтинг векторы. Электр магниттік толқындарды байланыс құралы мақсатында қолдану. Радио байланыс және теледирласу принципі. 3. Пәннің негізгі бөлімдері 3.1. МОДУЛЬ 1. Электростатика 3.1.1 Кіріспе. Дәріс № 1. Электр заряды. Зарядтың сақталу заңы. Кулон заңы. Электр өрісі. Диполь. Гаусс теоремасы.Лаплас және Пуассон теңдеулері. 3.1.2 Дәріс № 2 Өріс күшінің зарядтарды тасымалдау барысында атқаратын жұмысы. Кернеуліквекторыныңциркуляциясы. Потенциал.Зарядтардың потенциалдық энергиясы 3.1.3 Дәріс № 3. Диэлетриктердегі электр өрісі. Диэлектрик-вакуум, диэлектрик- диэлектрик шекараларындағы шарттар.Пъезокристаллар мен сегнетоэлектриктердің қасиеттері. 3.1.4 Дәріс №4Электр өрісіндегі өткізгіштер. Электр сиымдылық .Конденсаторлар. Зарядталған өткізгіштің және зарядталған конденсатордың энергиясы. Энергия тығыздығы.
3.2.1.Дәріс № 5Электр тогы. Тізбектің бөлігі үшін Ом заңы. Току көзінің электр қозғаушы күші. Ом заңы. Тұрақты ток тізбегінің жұмысы мен қуаты. Джоль –Ленц заңы. Киргоф ережелері 3.2.2Дәріс № 6. Электр өткізгіштікінің классикалық теориясы. Электронның металлдан шығу жұмысы. Термоэлектрондық эмиссия. Оның қолданылуы 3.2.3 Дәріс № 7. Электоролиттердегі электр тогы. Газдардағы электр тогы. Плазма туралы түсінік. Дебай радиусы.Электр өткізгіштіктің зоналық теориясы. Жартылай өткізгіштердегі контактілік құбылыстар. 3.3. МОДУЛЬ 3. Магнетизм 3.3.1 Дәріс № 8. Магнит өрісі. Био-Савар-Лаплас заңы. Ампер заңы. Толық ток заңы 3.3.2.Дәріс № 9. Зарядталған бөлшектердің электр және магнит өрістеріндегі қозғалысы. 3.3.3.Дәріс №10.Заттың магниттік қасиеттері. Диа- магнетизмнің табиғаты. Парамагнетизм.Ферромагнетизм 3.3.4.Дәріс № 11. Электр магниттік индукция. Өздік индукция құбылысы. Магнит өрісінің энергиясы және энергия тығыздығы. 3.3.5.Дәріс № 12 Максвелл теориясы. Максвелл теңдеулері және олардың физикалық мағанасы. Электр магниттік өріс энергиясының сақталу заңы.
3.4.1 Дәріс № 1 3. Электрмагниттік тербелістер. Контурдағы еркін тербеліс теңдеуі. Меншікті тербелістер. Өшетін электр тербелістері. Контурдағы еріксіз тербелістер. Резонанс 3.4.2.Дәріс № 14. Айнымалы ток. Генератор. Айнымалы ток тізбегі үшін Ом заңы. Векторлық диаграммалар. Айнымалы токтың қуаты.Скин эффект 3.4.3.Дәріс № 15. Электромагниттік толқындар. Пойнтинг векторы. Қозғалыстағы зарядтардың сәулеленуі. Доплер эффекті. 4. Зертханалық, машықтану сабақтарының тақырыбының тізімі 4.1 ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫСТАРДЫҢ ТІЗІМІ: Зертханалық сабақ1«Электрлік өлшеулер жүргізу әдістемелері, өлшеулер нәтижелерін өңдеу. Электр өлшеуіш құралдар, оларды қолдану. Қауіпсіздік техникасының ережелері» Зертханалық сабақ2. «Электростатикалық өрісті зерттеу» Зертханалық сабақ3. «Конденсатордың зарядталуы мен разрядталу процестерін зерттеу» Зертханалық сабақ4. «Өткізгіштің кедергісін амперметр және вольтметр әдісімен анықтау» Зертханалық сабақ5. «Өткізгіштің кедергісін Уитстон көпірі әдісімен анықтау» Зертханалық сабақ6.«Металлдардың кедергісінің температураға тәуелділігін зерттеу» Зертханалық сабақ7. « Жартылай өткізгіштердің кедергісінің температураға тәуелділігін зерттеу » Зертханалық сабақ8 «Ток көзі қуатының жүктеменің кедергісіне тәуелділігін зерттеу» Зертханалық сабақ9. «Мыстың электрохимиялық эквивалентін анықтау» Зертханалық сабақ10. «Соленоидтің магнит өрісін зерттеу» Зертханалық сабақ11. «Кюри нүктесін анықтау» Зертханалық сабақ12. «Жердің магнит өрісі кернеулігінің горизонталь құраушысын анықтау» 4.2 Машықтану сабақтары: ПРАКТИКАЛЫҚ САБАҚТАР Тақырып №1: Электростатика. Кулон заңы. (1 сағат) Тақырып№2: Электрөрісі кернеулігін есептеу әдістері (1 сағат). Тақырып№3: Зарядтар жүйесі мен таралған зарядтар өрісінің потенциалын есептеу әдістері (2 сағат) Тақырып№4: Электр өрісіндегі өткізгіштер мен диэлектриктр, сипаттамаларын есептеу (1 сағат). Тақырып№ 5: Өткізгіштердің электр сиымдылығы (1 сағат). Тақырып№6: Электростатикалық өрістің энергиясы (1 сағат). Тақырып№ 7: Тұрақты ток заңдары (1 сағат). Тақырып№8: Кирхгоф ережелерін электр тізбегін есептеудг қолдану. (1 сағат). Тақырып№ 9: Токтың жұмысы мен қуаты (1 сағат). Тақырып№10: Термоэлектрондық эмиссия, контактілік құбылыстар (1 сағат). Тақырып№11: Электролиттердегі, газдардағы электр тогы. (1 сағат) . Тақырып№ 12: Магнит өрісі. Магнит өрісісінің қозғалыстағы зарядтарға әсері (1 сағат). Тақырып№13: Электр магниттік индущия. Магаит өрісінің энергиясы (1 сағат). Тақырып№14: Айнымалы ток . Электр магниттік тербелістер мен толқындар. (2 сағат). 5. Білім алушылардың өзіндік жұмысының тақырыптарының тізімі БӨЖ №1 5. 1Электростатика. Кулон заңы. Электр өрісінің кернеулігі мен потенциалы. 5.2 Электр өрісінің энергиясы мен жұмысы 5.3 Әртүрлі орталардағы электр өрісі.Поляризация векторы 5.4 Тұрақты ток. Ом заңы.Джоуль-Ленц заңы 5.5 Қатты денелердегі электр тогы. Жартылай өткізгіштер 5.6 Электролиттердегі электр тогы. Фарадей заңы. 5.7 Газдардағы электр тогы. БӨЖ №2 5.8 Магнит өрісі. Магнит индукция векторы. Магнит ағыны 5.9.Био-Саваар –Лаплас заңы.Толық ток заңы.Лоренц күші 5.10.Электромагниттік индукция заңы.Құиынды магнит өрісі 5.11.Магнетиктер. Электромагнит 5.12.Ығысу тогы.Максвелл теңдеулері 5.13.Айнымалы ток.Векторлық диаграммалар. 5.14.Электромагниттік тербелістер мен толқындар 5.15.Электромагниттік толқынның энергия ағыны.Пойтинг векторы
6.1.1Физика курсының лекциялары: жоғары орын. студенттеріне арн. оқу құралы / Ж. Абдула, Т. Аязбаев; ҚР жоғары оқу орын. қауымдастығы.- Алматы, 2012 6.1.2 Савельев И.В. Жалпы физика курсы. Том II, III. М., Наука, 1982 ж. «Мектеп», Алматы -1977. 6.1.3Абдуллаев Ж. Жалпы физика курсы, Ана тілі, 1991 ж. 6.1.4 Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, М, Высшая школа, 1989 г. 6.1.5 Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы Алматы, Мектеп, 1974 ж. 6.1.6 Жумагулов А.Ж., Естекбаев М.Қ., Тұрысбекова Б.Ш., Паримбеков З.А. Физика лабораториялық практикум. Семей,1995 ж 6.1.7Сборник задач по курсу общей физики / Под ред. М.С.Цедрика М:Просвещение, 1989 6.1.8Лабораторный практикум общей физике / Под ред. Е.М.Гершензона,-М.:Просвещение,1986 6.1.9 Иродов И.Е. Сборник задач по общей физике. Москва., ЗАО Издательство БИНОМ,1998 г. 6.2. Қосымша 6.2.1. Дж. Орир Физика в 2-х томах ., Москва, Мир, 1981 г. 6.2.2 Берклеевский курс физики 1-6 томы, Москва, Наука, 1971 – 1978. 6.2.3 Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачи по физики. М. Высшая школа, 1988 6.2.4 Мелешина А.М. Учебное пособие для самостоятельного обучения решения задач по физики в вузе, Воронеж, ВГУ, 1968 г. 6.2.5 Физический практикум под редакцией Ивероновой В.И., М, Наука, 1968 6.2.6 Беликов Б.С. Решение задач по физике, М, Высшая школа, 6.2.7 Саржевский А. Оптика. Полный курс. М., Едиториал УРСС,2004 6.2.8 Сборник задач по оптике и атомной физике. Изд. Ленинградского университета,1978 6.2.9 Трофимова Т.И. Курс физики учебное пособие для вузов. М.: академия, 2004 6.2.10 Физический практикум /Под ред. В.И.Ивероновой.- Физматгиз, т.1 6.2.11 Қожанов Т.С., Рысменде С.С. Физика курсы 2 том Электр және магнетизм. 6.3. Интернет – ресурстар 6.3.1. Толық курсы жалпы физика курсы http://www.ph4s.ru. 6.3.2. http://www.toehelp.ru Сайт құрамында қажетті әдебиеттерді (Кітаптар) және т. б. 6.3.3. Еркін энциклопедиясы Уикипедия, қазақша ашық энциклопедия http://ru.wikipedia. 6.3.4. Электронды кітапхана жүйесі "Университеттік кітапхана - электрон коталог" www.semgu.kz. жүктеу/скачать 167,33 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||