Gépészmérnöki és Informatikai Kar I. éves Villamosmérnök MSc hallgatói részére

Hasonló dokumentumok
Vezetők elektrosztatikus térben

Tantárgycím: Kísérleti Fizika II. (Elektrodinamika és Optika)

Fizika 1 Elektrodinamika beugró/kis kérdések

Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika 2. ZH, december 05. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)

Elektromos alapjelenségek

A +Q töltés egy L hosszúságú egyenes szakasz mentén oszlik el egyenletesen (ld ábra ábra

= Φ B(t = t) Φ B (t = 0) t

1. ábra. 24B-19 feladat

Az Ampère-Maxwell-féle gerjesztési törvény

Gyakorlat 30B-14. a F L = e E + ( e)v B képlet, a gravitációs erőt a (2.1) G = m e g (2.2)

A mechanikai alaptörvények ismerete

azonos sikban fekszik. A vezetőhurok ellenállása 2 Ω. Számítsuk ki a hurok teljes 4.1. ábra ábra

Q 1 D Q 2 (D x) 2 (1.1)

1 kérdés. Személyes kezdőlap Villamos Gelencsér Géza Simonyi teszt május 13. szombat Teszt feladatok 2017 Előzetes megtekintés

Elektromágneses hullámok

FIZIKA II. Dr. Rácz Ervin. egyetemi docens

Kirchhoff 2. törvénye (huroktörvény) szerint az áramkörben levő elektromotoros erők. E i = U j (3.1)

FIZIKA II. Az áram és a mágneses tér kapcsolata

Pótlap nem használható!

-2σ. 1. A végtelen kiterjedésű +σ és 2σ felületi töltéssűrűségű síklapok terében az ábrának megfelelően egy dipól helyezkedik el.

MŰSZAKI FIZIKA II. Földtudományi mérnöki MSc mesterszak. 2017/18 II. félév TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

Az elektromágneses tér energiája

Fizika minta feladatsor

TARTALOMJEGYZÉK EL SZÓ... 13

TANTÁRGYI TEMATIKA Anyagmérnök BSc (nappali)

TANTÁRGY ADATLAP és tantárgykövetelmények Cím:

1. Elektromos alapjelenségek

Elektromágnesség tesztek

Sztehlo Gábor Evangélikus Óvoda, Általános Iskola és Gimnázium. Osztályozóvizsga témakörök 1. FÉLÉV. 9. osztály

Vizsgatémakörök fizikából A vizsga minden esetben két részből áll: Írásbeli feladatsor (70%) Szóbeli felelet (30%)

A Coulomb-törvény : ahol, = coulomb = 1C. = a vákuum permittivitása (dielektromos álladója) k 9 10 F Q. elektromos térerősség : ponttöltés tere :

FIZIKA II. Egyenáram. Dr. Seres István

Fizika 1 Elektrodinamika belépő kérdések

Fizika II minimumkérdések. A zárójelben lévő értékeket nem kötelező memorizálni, azok csak tájékoztató jellegűek.

Mágneses erőtér. Ahol az áramtól átjárt vezetőre (vagy mágnestűre) erő hat. A villamos forgógépek mutatós műszerek működésének alapja

Elektromos áramerősség

Osztályozó vizsga anyagok. Fizika

Mágneses mező tesztek. d) Egy mágnesrúd északi pólusához egy másik mágnesrúd déli pólusát közelítjük.

9. évfolyam. Osztályozóvizsga tananyaga FIZIKA

Bevezető fizika (infó), 8. feladatsor Egyenáram, egyenáramú áramkörök 2.

Elektrodinamika. Maxwell egyenletek: Kontinuitási egyenlet: div n v =0. div E =4 div B =0. rot E = rot B=

A mágneses tulajdonságú magnetit ásvány, a görög Magnészia városról kapta nevét.

KOVÁCS ENDRe, PARIpÁS BÉLA, FIZIkA II.

FIZIKA II. Az áram és a mágneses tér kapcsolata

Elektrosztatikai alapismeretek

a térerősség mindig az üreg falára merőleges, ezért a tér ott nem gömbszimmetrikus.

Fizika A2 Alapkérdések

V e r s e n y f e l h í v á s

TANMENET FIZIKA. 10. osztály. Hőtan, elektromosságtan. Heti 2 óra

ELTE Apáczai Csere János Gyakorló Gimnázium és Kollégium Biológia tagozat. Fizika 10. osztály. II. rész: Elektrosztatika. Készítette: Balázs Ádám

EHA kód: f. As,

Elektromágnesség tesztek

1. tétel: A harmonikus rezgőmozgás

Elektrosztatika Mekkora két egyenlő nagyságú töltés taszítja egymást 10 m távolságból 100 N nagyságú erővel? megoldás

Tételek Elektrotechnika és elektronika I tantárgy szóbeli részéhez 1 1. AZ ELEKTROSZTATIKA ALAPJAI AZ ELEKTROMOS TÖLTÉS FOGALMA 8 1.

Elektrotechnika. Ballagi Áron

Magnesia. Itt találtak már az ókorban mágneses köveket. Μαγνησία. (valószínű villámok áramának a tere mágnesezi fel őket)

ELEKTROSZTATIKA. Ma igazán feltöltődhettek!

FIZIKA. Váltóáramú hálózatok, elektromágneses hullámok

Mindkét oldal divergenciáját véve, és kihasználva a másik E térre vonatkozó egyenletet, Laplace-egyenletet kapunk:

Elektro- és magnetosztatika, áramkörök

3.1. ábra ábra

1. fejezet. Gyakorlat C-41

Fizika A2E, 8. feladatsor

Megoldás: A feltöltött R sugarú fémgömb felületén a térerősség és a potenciál pontosan akkora, mintha a teljes töltése a középpontjában lenne:

MŰSZAKI FIZIKA. Földtudományi mérnöki MSc mesterszak. 2018/19 I. félév TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

Fizika II. feladatsor főiskolai szintű villamosmérnök szak hallgatóinak. Levelező tagozat

Lendület. Lendület (impulzus): A test tömegének és sebességének szorzata. vektormennyiség: iránya a sebesség vektor iránya.

TestLine - Fizika 8. évfolyam elektromosság alapok Minta feladatsor

Elektrotechnika 9. évfolyam

Fizika A2 Alapkérdések

évfolyam. A tantárgy megnevezése: elektrotechnika. Évi óraszám: 69. Tanítási hetek száma: Tanítási órák száma: 1 óra/hét

Fizika 2 - Gyakorló feladatok

TANTÁRGY ADATLAP és tantárgykövetelmények Cím:

Újpesti Bródy Imre Gimnázium és Ál tal án os Isk ola

Kifejtendő kérdések június 13. Gyakorló feladatok

7. L = 100 mh és r s = 50 Ω tekercset 12 V-os egyenfeszültségű áramkörre kapcsolunk. Mennyi idő alatt éri el az áram az állandósult értékének 63 %-át?

A munkavégzés a rendszer és a környezete közötti energiacserének a D hőátadástól eltérő valamennyi más formája.

Orvosi jelfeldolgozás. Információ. Információtartalom. Jelek osztályozása De, mi az a jel?

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Ohm törvény, Kirchoff törvényei, soros és párhuzamos kapcsolás

Bevezető fizika (VBK) zh2 tesztkérdések

A testek részecskéinek szerkezete

AJÁNLOTT IRODALOM. A tárgy neve Meghirdető tanszék(csoport) Felelős oktató:

TestLine - Fizika 8. évfolyam elektromosság 2. Minta feladatsor

Mágneses mező jellemzése

A semleges testeket a + és a állapotú anyagok is vonzzák. Elnevezés: töltés: a negatív állapotú test negatív töltéssel, a pozitív állapotú test

Elektromos áram, egyenáram

A TételWiki wikiből. A Maxwell-egyenletek

= 163, 63V. Felírható az R 2 ellenállásra, hogy: 163,63V. blokk sorosan van kapcsolva a baloldali R 1 -gyel, és tudjuk, hogy

Fizika vizsgakövetelmény

Elektromos ellenállás, az áram hatásai, teljesítmény

Elektrosztatikai jelenségek

NEPTUN-kód: KHTIA21TNC

Egyenáram tesztek. 3. Melyik mértékegység meghatározása nem helyes? a) V = J/s b) F = C/V c) A = C/s d) = V/A

MÁGNESESSÉG. Türmer Kata

MÁGNESES TÉR, INDUKCIÓ

Az elektromágneses indukció jelensége

Az elektromágneses indukció jelensége

Elméleti zika 2. Klasszikus elektrodinamika. Bántay Péter. ELTE, Elméleti Fizika tanszék

FIZIKA ZÁRÓVIZSGA 2015

Átírás:

Elektrodinamika (GEFIT007M) Gépészmérnöki és Informatikai Kar I. éves Villamosmérnök MSc hallgatói részére Tematika és követelmények, 2019/2020. tanév I. félév A tananyag heti bontásban: 37. hét Elektomos alapmennyiségek. Dielektrikumok, dipólusok. A Maxwell egyenletek integrális és differenciális alakja. A vektoranalízis alapfogalmainak átismétlése. 38. hét Az elektromos skalárpotenciál és a vektorpotenciál. Poisson egyenlet. 39. hét Konkrét töltéselrendezések (dipólus, gömbhéj, stb.) terének és potenciáljának számítása. 40. hét 1. ZH. Határfeltételi egyenletek. Vezetők elektrosztatikus mezőben, csúcshatás 41. hét A kapacitás. Az elektrosztatikus tér energiasűrűsége. Feladatok. 42. hét Egyenáram, Ohm-törvény, Kirchhoff-törvények. Kontinuitási egyenlet, példák. E, D és j vonalak törési törvénye. 43. hét 2. ZH. Ampere-féle gerjesztési és Biot-Savart tövény. Konkrét példák. 44. hét Magnetosztatika, mágneses skalárpotenciál. Mágneses körök. 45. hét Az anyagok mágneses tulajdonságai, ferromágnesesség, hiszterézis. Permanens mágnesek, alakanizotrópia. 46. hét Indukció jelensége. Példák. Tranziens jelenségek RL és RC körökben. Általános huroktörvény. 47. hét 3. ZH. Töltött részecskék mozgása sztatikus elektromos és mágneses terekben. Alkalmazások 48. hét Ampere-Maxwell féle gerjesztési törvény. Retardált potenciál. 49. hét Elektromágneses hullámok, hullámegyenlet. Monokromatikus síkhullám és gömbhullám megoldás, Poynting-vektor. 50. hét 4. ZH. Az energiamegmaradás tétele. Az aláírás megszerzésének és pótlásának feltételei: A félév végén azok a hallgatók kapnak aláírást, akik a 4 db zárthelyi dolgozaton elérhető összpontszám (50 pont) 50%-át (25 pont) elérték.

A zárthelyi dolgozatok feleletválasztós tesztkérdésekből állnak. A zárthelyik megírására egyenként 15 perc áll rendelkezésre. Ha a hallgató a fenti feltételt nem teljesíti, akkor a félév teljes anyagából tett sikeres írásbeli és szóbeli beszámolóval szerezheti meg az aláírást. A vizsgára bocsátás feltételei és a vizsga menete: A vizsga először írásban, majd szóban történik. A vizsga írásbeli része feleletválasztós tesztkérdésekből, kidolgozandó tételekből (az előadáson leadott elméleti anyag alapján összeállított tételsorból), valamint számolási feladatokból áll. Ezek pontszáma összeadódik az évközi zárthelyi dolgozatok pontszámának az aláírás megszerzéséhez szükséges pontokon felüli részével. A szóbeli vizsga elkezdéséhez ezzel együtt legalább az írásbelin elérhető összpontszám 50%-át kell elérni. Kötelező irodalom: Kovács E., Paripás B., Fizika 2. elektronikus jegyzet. http://www.digitalisegyetem.hu/elearning/contents.php?subject_id=gefit6102 Ajánlott irodalom: 1. Vitéz G.: Fizika II. (elektrodinamika, optika, a modern fizika elemei) 2. Demjén-Szótér-Takács: Fizika II. (elektrodinamika, optika) (ME jegyzet) 3. Budó: Kísérleti fizika II (ME főkönyvtár) 4. Elméleti Fizikai Példatár 2. (Nemzeti Tankönyvkiadó, Bp.) 13-73. o. 5. Simonyi K.: Elméleti villamosságtan 6. Nagy Károly: Elektrodinamika. 7. Jackson: Klasszikus Elektrodinamika 8. Hevesi Imre: Elektromosságtan 9. David J. Griffiths: Introduction to Electrodynamics (3rd Edition) Prentice Hall, 1999. Ajánlott internetcímek: http://www.uni-miskolc.hu/~www_fiz/kovacse/ http://www.uni-miskolc.hu/~www_fiz/tanszek/vitez_gabor_eldin_optika_modern_fizika.pdf Miskolc, 2019. szeptember 7. Dr. Kovács Endre egyetemi docens

Minta ZH Elektrodinamika Név:.. 1. 20cm oldalélű kocka alakú szigetelő anyagból készült test töltése 4µ C. A töltés a térfogatban egyenletesen oszlik el. Mekkora az elektromos indukcióvektor divergenciája a kocka középpontjában? 4 3 A) 0,8cm/ µ C B) 20 µ C /m C) 5 10 C / m D) 2000 m 3 /C E) 200000-2 3 2. Egy vékony falú zárt, belül üres fémgömb átellenes pontjaira kívülről elektródák segítségével feszültséget kapcsolunk, a pozitív pólus a jobb oldalon van. A gömbhéj belsejében, a középpontban kicsiny (az ábrán torzítva nagynak rajzolt) dipólus van, a pozitív pólus felül van, a negatív alatta. Mi történik a dipólussal? A) jobbra gyorsul B) balra gyorsul C) semmilyen mozgást nem végez D) óramutató járásával megegyező irányban kezd elfordulni E) óramutató járásával ellentétes irányban kezd elfordulni U + -1 3 3. Egy ponttöltés elektrosztatikus mezőben halad, más testtel vagy mezővel nincs kölcsönhatásban. Az 1. pontban a sebessége ugyanolyan nagyságú, mint a 2. pontban. Ekkor mindenképp igaz, hogy A) Az 1. és a 2. pontban ugyanakkora a térerősség. B) Az 1. és a 2. pont azonos potenciálon van. C) Az 1. és a 2. pont különböző ekvipotenciális felületen van. D) Az 1. és a 2. pont közötti út végig egy ekvipotenciális felületen volt. E) Az 1. és a 2. pont közötti út mentén a térerősség végig nulla. F) Az 1. és a 2. pont közötti út mentén a térerősség végig merőleges a haladási irányra. G) Az 1. és a 2. pont közötti egyenes szakaszon a potenciál végig nulla. -1 4 3. Hidrogén-fluorid molekulákból álló anyagban mikor a legnagyobb a P polarizáció-vektor? A) ha az elektromos térerősség nagy és a hőmérséklet nagy B) ha az elektromos térerősség kicsi és a hőmérséklet nagy C) ha az elektromos térerősség nagy és a hőmérséklet kicsi D) ha az elektromos térerősség kicsi és a hőmérséklet kicsi E) a P független a térerősségtől és a hőmérséklettől -1 3

Megoldások 1. Gauss-törvény felhasználásával: divd = ρ = Q/V tehát C) 2. Mivel a jobb és baloldali elektróda nem azonos potenciálon van, közöttük a térerősség nem nulla,hanem balra mutat, de a szimmetria miatt a két töltés helyén megegyezik, ezért a dipólusra forgatónyomaték hat: E) a helyes válasz. 3. Az 1. és 2. pontok között a mező által végzett munka nulla, mivel a mozgási energiák megegyeznek. A mező munkája egyenlő a potenciális energiák különbségével, tehát a potenciál a két pontban azonos. Bármely köztes pont potenciálja tetszőleges lehet, csak a végpontok számítanak. A térerősségnek sem kell feltétlenül nullának lennie mindenhol, amennyiben az összes munka nullát ad, tehát B) 4. Az elektromos térerősség rendezni akarja a dipólusokat növelve a polarizációt, a hőmozgás viszont a rendezettséget gátolja. Ezért C).

1. Elektrodinamika Minta vizsga Név:.. 1. A kontinuitási egyenlet differenciális és integrális alakja. Töltésmegmaradás, Kirchhoff csomóponti törvénye. (15 pont) 2. Mágneses skalárpotenciál. Mágneses körök, soros és párhuzamos kapcsolás. (15 pont) 3. Homogén mágneses térbe egy protont, egy elektront és egy neutront lövünk be a térre merőleges, egyforma sebességgel. Melyik mozog kisebb sugarú körpályán? A) az elektron B) a proton C) a neutron D) egyforma lesz a sugár E) a mozgás mindhárom esetben egyenes vonalú marad -1 4 4. Az alábbiak közül melyik jelenséget írja le az a Maxwell-egyenlet, amelynek jobboldala d BdA? dt F A) fésülködés után a hajunk szétáll, mert hajszálak taszítják egymást B) a kiskörei vízerőműben áramot generálnak C) a izzólámpán áthaladó áram hőt fejleszt és ezért a lámpa világít D) kondenzátort ellenálláson keresztül kisütve az áram exponenciálisan csökken E) Két rúdmágnes északi pólusa taszítja egymást. -1 4 5. Elektrosztatikus potenciál U=ax 2 +by 2 módon függ a helykoordinátáktól, a=3v/m 2, b=2v/m 2.. Mekkora és milyen irányú az elektromos térerősség az origóban és az (1, 2) pontban. Milyen alakúak az ekvipotenciális felületek? (12 pont)

1. és 2.: Lásd jegyzet 3. A töltésekre a Lorentz-erő hat, ami a töltéssel arányos, tehát a neutron pályája egyenes marad. 2 v m 2 Körmozgásra: F = m, azaz R= v, vagyis a sugár arányos m/q-val. A protonnak nagyobb a R F tömege, mint az elektronnak, miközben töltésük nagysága megegyezik, tehát az elektron mozog a legkisebb sugarú körpályán: a helyes válasz az A). 4. A kifejezés a mágneses indukciófluxus idő szerinti deriválja. A Faraday-törvény szerint ez egy elektromotoros erőt indukál, melynek hatására egy zárt körben áram folyik: B) 5. A térerősség a potenciál negatív gradiense. Ebből E=(-6,-8,0) [V/m]. Az ekvipotenciális felületek ellipszis alakúak.