Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Fizika 2i

    A tantárgy angol neve: Physics 2i

    Adatlap utolsó módosítása: 2017. január 4.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
    Mérnök informatikus szak, BSc képzés
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    TE11AX24 2 2/1/0/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Kornis János, Fizika Tanszék
    A tantárgy tanszéki weboldala http://fizipedia.bme.hu/index.php/Fizika_2i_-_M%C3%A9rn%C3%B6k_informatikus_alapszak
    4. A tantárgy előadója
    Név:Beosztás:  Tanszék, intézet:
    Dr. Kornis János egyetemi docens TTK Fizika Tanszék
    Dr. Papp Zsolt egyetemi adjunktus TTK Fizika Tanszék
    Dr. Varga Gábor egyetemi docens TTK Fizika Tanszék
    Dr. Bokor Nándor (angol nyelven) egyetemi docens TTK Fizika Tanszék
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Előző félévben elsajátított matematikai és fizika ismeretek.
    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    (TargyEredmeny("BMETE90AX21", "JEGY", _) >= 2 VAGY TargyEredmeny("BMETE90AX04", "JEGY", _) >= 2)
    ÉS (TargyEredmeny("BMETE11AX23", "ALAIRAS", _) = -1 VAGY TargyEredmeny("BMETE11AX03", "ALAIRAS", _) = -1)
    ÉS NEM (TargyEredmeny("BMETE11AX04", "JEGY", _) >= 2 VAGY TargyEredmeny("BMETE11AX04", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:
    nincs
    7. A tantárgy célkitűzése A tárgy célja a középiskolában is már valamilyen szinten megismert fizikai jelenségek mögött megbújó törvényszerűségek rendszerezése, felépítése, egységes gondolati keretbe illesztése, végső soron a természettudományos szemlélet kialakítása és a modellalkotási készség fejlesztése. A fizika alaptörvényeiről elsajátított egyetemi szintű ismeretek nyitják meg az utat ahhoz, hogy később a képzésben részt vevő hallgató a modern korbeli tudományos és műszaki eredményekhez, eszközökhöz értő módon tudjon viszonyulni és alkotni.
    A félévi tananyag az elektrodinamika és modern fizika ismereteibe tekint be. Azok a fogalmak, definíciók, tézisek, következtetések hangsúlyozottak, amelyek elengedhetetlenül fontosak a további tanulmányok részére. Egyes témakörök – az alapkurzusnak megfelelően – rövidítettek, illetve nem kerülnek tárgyalásra. Célunk a hallgató tájékozottságának növelése, az alapfogalmak ismertetése és a problémamegoldó készség fejlesztése.
    8. A tantárgy részletes tematikája

    Elektromos és mágneses jelenségek
    Sztatkus elektromos tér.
    Elektromos töltés fogalma, Coulomb-törvény. Elektromos térerősség. Gauss-törvény. Elektromos potenciál. Kondenzátorok, a kapacitás fogalma. Az elektrosztatikus tér energiája. Dielektrikumok.
    Elektromos töltések mozgása statikus mágneses térben.
    A mágneses tér fogalma. Lorentz-erő. Áramra ható erő mágneses térben. Hall-effektus. A rúdmágnes és a Föld mágneses tere. Mágnesség alapfogalmai, mágneses adattárolás
    Mozgó töltések és áramok által keltett tér.
    A Biot-Savart-törvény. Az Ampere-törvény. Tekercsek mágneses tere.
    Időben változó elektromos és mágneses terek kapcsolata
    Faraday-féle indukciótörvény, mozgási indukció. Öninduktivitás és kölcsönös induktivitás. Tekercsek, transzformátorok. Időben változó elektromos tér.
    Egyen- és váltóáramú hálózatok részletes analízise
    Elektromos áramerősség és áramsűrűség. Az elektromos vezetőképesség és ellenállás fogalma, Ohm-törvény. Joule-törvény. Egyenáramú áramkörök, Kirchhoff-törvények. Az áramerősség és a feszültség mérése. Kondenzátor töltése és kisütése. (RC-kör). LR-körök. Váltakozó áramú hálózatok, komplex impedancia fogalma.
    Maxwell-egyenletek rendszere. Egy speciális megoldás: elektromágneses hullámok. Lorentz-transzformáció, a speciális relativitáselmélet alapjai.
    Elektromosságtan a hétköznapokban és műszaki alkalmazásokban az elektromotoroktól a távközlésig 

    Optika
    A geometriai optika alapjai: törés, visszaverődés, lencsék és tükrök. A fizikai optika, interferencia, diffrakció. A poláros fény.
    Optikai alkalmazások: mikroszkópok, távcsövek, holográfia, LCD kijelzők, stb.

    Bevezetés a modern fizikába
    A kvantumos jelenségek kísérleti előzményei. A de Broglie hullámok. A Schrödinger egyenlet. Az atomok elektronszerkezete. Az elektron spin.
    Alkalmazott kvantummchanika a pásztázó alagútmikroszkóptól a kvantuminformatikáig.

    Az előadásokon a fenti témakörökhöz kapcsolódóan rendszeresen demonstrációs kísérletek kerülnek bemutatásra.

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás (3 óra/hét): a Fizipédián elérhető elektronikus jegyzetet követi. Az Elméleti ismeretek bemutatása heti két órában történik. Az előadás fennmaradó egy órás időtartamában az előadó alapszintű számolási feladatokat mutat be, amelyekre a gyakorlati foglalkozásokon tárgyalt feladatok épülnek.
    Gyakorlat (1 óra/hét): a gyakorlatokon az előadásokon elhangzottak szemléltetésére és az ismeretek készségszintű begyakorlására kerül sor.
    10. Követelmények

    Általános tudnivalók:

    A kurzus hallgatóinak "aláírást" és "vizsgajegyet" kell szereznie. A vizsgára bocsátás feltétele az aláírás megszerzése.

    A félév során a hallgató kétféle zárthelyit (ZH) ír. Az aláírás feltétele ezek egyenkénti sikeres teljesítése. Ezek a következők:

    1. a gyakorlatokon írt 6 kis ZH, amelyből 5-nél egyenként minimum 2 pontot kell elérni;
    2. egy félévközi összefoglaló nagy ZH, amelyen minimum 40%-ot kell elérni.

    A vizsgajegy alapesetben az írásbeli vizsga alapján szerezhető meg. A zárthelyik és az írásbeli vizsga felépítése és ezek értékelési módja minden előadónál azonos. A legalább elégséges szintet elért hallgató kérheti a vizsga folytatását szóbeli formában. Ekkor a vizsgázó két tétel alapján számol be tudásáról. Szóbeli vizsga esetén a vizsgáztató az érdemjegyet az írásbeli és szóbeli rész alapján állapítja meg 50-50 százalékos súlyozást.

    11. Pótlási lehetőségek

    A szorgalmi időszakban megírt kis és nagy ZH-k pótlására (pótZH) a szorgalmi időszak végén egy-egy alkalmat biztosítunk a mindenkori TVSZ-nek megfelelően. A kis ZH-k közül csak a 2 pontot el nem érő dolgozatokat kell javítani.
    Azok számára, akik a kis és nagy ZH pótlás közül csak az egyikben még nem érték el az aláíráshoz szükséges eredményt, úgy egy további lehetőség (pótpótZH) van az aláírás megszerzésére a pótlások hetén (az egyetemi vizsgaszabályzatban előírtaknak megfelelően).
    Ennek két eredménye lehet:

    • "nem megfelelő" (ekkor a hallgató aláírást nem kaphat), vagy
    • "megfelelő" (ekkor a hallgató megkapja az aláírást).

    A vizsgák pótlása a vizsgaszabályzat alapján történik.

    12. Konzultációs lehetőségek A szorgalmi időszakban az előadók és gyakorlatvezetők (az igényektől függő rendszerességgel, de maximum) heti egy alkalommal konzultációt tartanak a félév elején meghirdetett időpontban. A félévközi zárthelyik előtt, egy alkalommal, felkészítő konzultáció van. A vizsgaidőszakban minden vizsga előtt egy alkalommal konzultáció van.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    A tárgy honlapjáról elérhető elektronikus jegyzet tartalmazza a törzsanyagot, mintapéldákat és mintegy 150 videót az anyaghoz szorosan kapcsolódó demonstrációs kísérletekről.
    http://fizipedia.bme.hu/index.php/Fizika_2i_-_M%C3%A9rn%C3%B6k_informatikus_alapszak
    Ajánlott tankönyv még: Hudson-Nelson Útban a modern fizikához (LSI Oktatóközpont)
    Angol nyelvű irodalom:
    Serway: Physics for Scientists and Engeneers (Saunders College Publishing)

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra

    56

    Félévközi készülés órákra

    20

    Felkészülés zárthelyire

    24

    Házi feladat elkészítése

    0

    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

    0

    Vizsgafelkészülés

    20

    Összesen

    120

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta TTK Fizika Tanszék
    IMSc tematika és módszer

    Az IMSc programon belül a hallgatók a tárgyat a kezdetektől magasabb szintű matematikára (differenciál-, integrálszámítás) alapozva tanulják, ugyanakkor az előadásokon erős hangsúllyal szerepel a tananyag mindennapi életből vett példákkal illusztrált, szemléletes bemutatása. 

    A gyakorlatokon a hallgatók kreatív gondolkodást igénylő, nehezebb feladatokat is kapnak. 

    IMSc pontozás

    A nagyzárthelyi és a vizsgazárthelyi kiegészítésként tartalmaz két nehezített ("csillagos") feladatot. Ezek megoldása nem kötelező. Ha egy hallgató az alapfeladatokból (azaz a vizsgazh-ból, a csillagos feladatok nélkül) jelest ér el a vizsgán, és a csillagos feladatokat is megoldja, akkor a csillagos feladatok eredménye alapján IMSc pontokat kap.

    A tárgyból - mivel 4 kredites - legfeljebb 20 IMSc-pont szerezhető.   

    Az IMSc pontok megszerzése a programban nem résztvevő hallgatók számára is biztosított. 


    Egyéb megjegyzések NEM (TárgyTeljesítve("BMETE11AX04") )