Ќазаќстан Республикасыныѕ єылым жјне білім министрлігі

________ Нурбекова Ж.К.

«____»_____________20__ ж.


Құрастырушы: аға оқытушы, ф.-м.ғ.к. __________ Досанов Т.С.
Физика және аспап жасау кафедрасы
050604 «Физика» мамандығының күндізгі жалпы орта білім негізінде оқу нысанының студенттеріне арналған электр және магнетизм

пәні бойынша оқыту бағдарламасы (Syllabus)
Бағдарлама 20__ ж. __________ «____» бекітілген жұмыс оқу бағдарламасының негізінде әзірленген.
20__ ж. _____«____» кафедра отырысында ұсынылған

Хаттама №____

Хаттама №_____

Досанов Талғат Сапарғалиевич ф.-м.ғ.к., физика және аспап жасау кафедрасының аға оқытушысы – дәріс және тәжірибе сабақтары.

Зейтова Шолпан Сериковна физика және аспап жасау кафедрасының оқытушысы – зертханалық және СӨЖМ сабақтары.

Қабылдау сағаттары: А-313, сабақ кестесі бойынша консультациялар.

Пәннің ұзақтылығы 15 апта, 3 семестрде оқытылады. Пәннің жалпы көлемі 135 сағат, олардың ішінде 45 сағат –аудиториялық, 90 сағат – студенттердің өздік жұмысына (СӨЖ) арналған.

Аудиториялық сағаттардың үлесуі календарлық жоспарда көрсетілген.
3 Пәннің еңбек сыйымдылығы

– электромагниттік қөбылыстардың негізгі принциптерін, заңдарын және олардын математикалық түрде түжырымдалуын жеткізу.

– физикалық шамаларды дәл өлшеу әдістерін, негізгі физикалық кондырғыларда жөмыс істеуді, физикалық экспериментті автоматтандыру принциптерін және тәжірибе нәтижелерін компьютерде өңдеу тәсілдерін үйрету.

пәнді толық меңгеру нәтижесінде студенттер:

– анықтамаларды, оқу әдебиеттерін қолданып, сонымен қатар қажетті черектерді өзге мәлімет көздерінен тауып, оларды пайдалана;

– физиканың және басқа білім салаларының нақты есептерін шешу оарысында электромагниттік құбылыстардың негізгі заңдарын қолдана білуге тиісті.
5 Студенттердің біліміне, шеберлігіне және дағдыларына қойылатын талаптар

Пәнді жоғары деңгейде меңгеру үшін сызықтық алгебра және аналитикалық геометрия, математикалық талдау, диффренциалдық теңдеулер, ықтималдықтар теориясы және математикалық статистика элементтері саласында білімдер қажет.

Электр және магнетизм курсын терең және нақты меңгеру үшін, сызықтық алгебра және аналитикалық геометрия, математикалық талдау, диффренциалдық теңдеулер, ықтималдықтар теориясы және математикалық статистика элементтері саласында білімдер қажет.

«Оптика», «Атомдық физика», «Ядролық физика», «Классикалық механика», «Электродинамика», «Кванттық механика», «Термодинамика және статистикалық физика», «Физикалық процестерді модельдеу».

«Электр және магнетизм» курсы болашақ физика маманын дайындауда жетекші орындардың бірін алады және онсыз мамандырды дайындау мүмкін болмайтын іргелі міндеттерді атқарады.

Курста физикалық электр және магнитті құбылыстар зерттеледі.
10 Курстың компоненттері

10.1 Дәрістік сабақтардың мазмұны

Тақырып 1. Электростатика. Түрақты электр өрісі. Кулон заңы. Электр өрісі тұрақтылығы туралы ұғымның физикалык мазмұны және оны қолданудың шектеулері. Кулон заңының әртүрлі қашықтықтар үшін тәжірибе жүзінде тексерілуі. Кавендиш әдісі. Кулон заңының өрістік интерпретациясы. Электр өрісінің кернеулігі. Гаусс теоремасы. Кулон заңының дифференциалдық түрде тұжырымдалуы.

Электростатикалық өрістің потенциалдылығы. Скалярлық потенциал, оның бір мәнді еместігі жөне нормалануы. Электр өрісіндегі жұмыс. Нүктелік зарядтың, нүктелік зарядтар жүйесінің және үзіліссіз таралған зарядтың потенциалы. Электр өрісін табу үшін қажетті үш әдіс: Кулон заңын тікелей қолдану, потенциалды және Гаусс теоремасын пайдалану. Лаплас және Пуассон теңдеулері.

Өткізгіштердегі электростатикалық өріс. Өткізгіш бетінде зарядтардың таралуы. Электростатикалық индукция. Өткізгіш бетінің маңындағы өріс. Зарядтардың беттік тығыздығының беттің қисықтығына тоуелділігі. Зарядтардың өткізгіштен ағып шығуы. Өткізгіш потенциалы және металдық экран. Оңашаланған өткізгіштің сыйымдылығы. Өткізгіштер жүйесі. Конденсаторлар, олардың түрлері жоне сыйымдылықтары. Кейбір электростатикалық есептерді шешу үшін қолданылатын кескіндеу әдісі.

Диэлектриктердегі электростатиқалық өріс. Диэлектриктердің поляризациялануы. Полярлы және полярлы емес диэлектриктер. Дипольдің өрісі.. Үзіліссіз таралған зарядтардың дипольдык моменті. Поляризацияланғыштык – поляризацияланудың сандық сипаттамасы. Поляризацияның электр өрісіне әсері. Байланыстағы зарядтар. Байланыстағы зарядтардың беттік және көлемдік тығыздықтары. Диэлектриктердегі электр өрісі үшін Гаусстың электростатикалық теоремасы. Электрлік ығысу векторы жоне диэлектрлік өтімділік. Диэлектриктердің шекарасында электр өрісі сызықтарының сынуы.

Электр өрісіндегі күштер. Электр өрісіндегі нүктелік зарядқа, дипольге және үзіліссіз таралған зарядқа әсер ететін күштер. Электр өрісіндегі диэлектрик және өткізгішке әсер ететін күштер. Күштердің энергия үшін өрнектен есептелуі.

Диэлектриктер. Локальдық өріс және оның сыртқы өрістен өзгешелігі. Полярлы және полярлы емес диэлектриктер. Полярлы диэлектриктер және олардың поляризацияланғыштык коэффициенттерінің температураға тәуелділігі. Сегнетоэлектриктер мен пьезоэлектриктер туралы негізгі мағлұматтар.

Тақырып 2. Тұрақты электр тоғы. Түрақты ток бар кездегі электр өрісі. Ом заңының дифференциалдық түрі. Бөгде электрқозғаушы күштер. Түйықталған тізбек үшін Ом заңы. Джоуль-Ленц заңы және оның дифференциалдық түрі. Ток жүрген кездегі жасалатын жөмыс жөне қуат. Сызықты электр тізбектері. Кирхгоф ережелері. Тұтас ортадағы тоқтар және оларды пайдалану.

Металдардағы ток тасымалдаушы зарядтардың табиғаты. Толмэн жөне Стюарт тәжірибесі. Электроткізгіштіктің классикалық теориясы және оның қиыншылыктары. Электрөткізгіштіктің (кедергінің) температураға тәуелділігі. Асқынөткізгіштік құбылысы. Қатты денелердің зоналық теориясы туралы түсініктер. Металдардың, шала откізгіштердің және диэлектриктердің энергетикалық зоналары.

Шала өткізгіштердің меншікті еткізгіштігі. Қоспалы (электрондық және кемтіктік) өткізгіштік. Донорлар мен акцепторлар. Шала откізгіштер өткізгіштігінің температураға төуелділігі. Металдағы шығу жұмысы. Потенциалдардың жапсарлық айырымы. Шала өткізгіштер және олардың жапсарының түзеткіштік әсері. Шала өткізгішті диод және транзистор. Микроэлектроника туралы түсінік.

Термоэлектрлік құбылыстар. Жылулық электроқозғаушы күш. Зеебек, Пельтье және Томсон құбылыстары. Металл емес қатты денелердің өткізгіштігі. Электролиттердің электрөткізгіштігінің механизмі және оның температураға тәуелділігі.

Газдардың электрөткізгіштігі. Иондау және рекомбинация. Иондық көшкін. Тәуелсіз газ разрядтарының негізгі түрлері: солғын, өшқын, тәж және доғалық разрядтар. Заттың плазмалық күйі. Термоэлектрондық эмиссия.

Тақырып 3. Магнетизм. Стационар магнит өрісі. Ток элементтерінің өзара әсерлесу заңы (Лаплас-Био-Савар-Ампер заңы). Ток элементтерінің өзара әсерлесу заңының өрістік интерпретациясы. Ампер төжірибесі. Магнит индукциясының векторы. Био-Савар-Лаплас заңы. Магнит өрісінің салыстырмалық табиғаты. Ампер заңы. Стационар жағдайдағы магнит индукциясы векторының циркуляциясы туралы теорема, толық тоқ заңы. Магнит өрісінің құйындылығы.

Магнетиктердегі магнит өрісі. Магнетиктер және олардың түрлері. Тұйықталған элементар токтың магнит өрісі. Магниттелу механизмдері, молекулалық, көлемдік және беттік токтар. Магнетиктердегі өріс. Магнит өрісінің кернеулігі. Тұрақты магниттер. Магнит өрісінің векторлары үшін шекаралық шарттар. Магниттік өтімділікті және магнетик ішіндегі өріс кернеулігі мен индукциясын өлшеу. Магниттік экрандау. Магнит өрісіндегі күштер. Лоренц күші. Зарядталған бөлшектердің электромагниттік өрісінде қозғалуы. Ампер заңы. Ток пен магниттік моментке әсер ететін күштер және күш моменттері. Сығылмайтын магнетиктерге әсер ететін көлемдік күштер жөне осы күштерді энергия үшін өрнектен есептеу. Холл эффекті.

Квазистационар айнымалы ток тізбектері. Айнымалы бөгде электрқозғаушы күші, кедергісі, сиымдылығы және индуктивтілігі бар тізбек. Импеданс. Векторлық диафаммалар одісі. Комплекстік амплитудалар өдісі. Айнымалы ток тізбегіндегі резонанс қобылыстары. Магниттік тізбектерді есептеу. Айнымалы тоқтың жемысы мен қуаты. Жүкті генератормен келістіру., Фуко токтары. Синхрондық жөне асинхрондық двигательтердің жомыс істеу принципы. Трансформаторлар және автотрансформаторлар. Үш фазалы ток туралы негізгі мәліметтер.

Скин-эффект. Скин-эффект, оның заңдылыктары, омдық кедергі мен өткізгіштің индуктивтілігіне әсері туралы негізгі мағлематтар. Скин-эффектін техникада қолданылуы. Томенгі, жоғарғы жиіліктердегі жөне жолақ сүзгілер, оларды жүзеге асырудың физикалық принциптері туралы негізгі мағломагтар.

Максвелл теңдеулері және электромагниттік толкындардыц негізгі қасиеттері. Ығысу тоғы. Максвелл теңдеулерінің жүйесі жоне жеке тендеулердің физикалық мағыналары. Электромагниттік оріс энергиясынын сақталу заңы. Энергия ағынының тығыздығы. Умов-Пойтинг векторы. Электромагниттік энергияның бағыттаушы сымдардың бойымен қозғалысы.

• 
  оқу процесіне белсенді қатысу;
  
• 
  тапсырмаларды уақытымен және толық орындау;
  
• 
  ішкі тәртіп ережелерін бұзбау;
  
• 
  сабаққа кешікпеу және сабақты босатпау.
  
• 
  босатылған сабақтарды оқытушымен белгілеген уақытта өтеу;
  
• 
  курстастарымен және оқытушылармен тілектес, іскер стильді ұстану.
  

Курсты оқу барысында студенттердің білімін рейтингілік бағалау жүйесі қолданылады.

1. Семестрдің ортасы мен соңында 100 балдық шкала бойынша пәннің оқылған модулі бойынша студенттің ағымдағы үлгерім (АҮ) бағасы анықталады. АҮ бағасы – бұл келесі жинаған балдардың қосындысы:

1) дәрістік бақылау рейтингісі;

2) зертханалық сабақтар рейтингісі;

3) үй тапсырмасын орындау рейтингісі;

4) өздік жұмыс рейтингісі кіреді.

Дәрістік бақылау рейтингісіне дәріске қатысу және дәріс сабақтарының тапсырмаларын орындау кіреді.

Зертханалық сабақтар рейтингісі – бұл зертханалық сабақтарда зертханалық жұмыстарды орындау, қорғау.

Үй тапсырмасының рейтингісі – бұл үй тапсырмасын орындауды бағалау.

Өздік жұмыс рейтингісі – бұл өздік жұмыстарын орындауға және қорғауға қойылатын баға.

Барлық тапсырмалар белгіленген мерзімде орындалу қажет. Егер студент сабақ үстінде тәртіп ережесін бұзса, ол қатаң түрде жазаланылады, тіпті аудиториядан босатылады. Сабақты босатқан үшін келесідей айып салынады:

Сабақ себепсіз босатылса - 0 балл; әрбір өтелмеген сабақ үшін 0 балл; уақытында тапсырылмаған тапсырмаға төмен балл қойылады.

Егер де сіз қандайда бір себептермен бақылау шарасына қатыспасаңыз, онда сізге оқытушымен кеңесу кезінде бақылауды жазуға мүмкіндік беріледі, керісінше жағдайда 0 балл қойылады.

Рейтингілік балдар бақылау шараларының күнтізбелік графигінде көрсетілген.

2. Межелік бақылау да (МБ) 100 балдық шкала бойынша анықталады.

Студенттің пән бойынша (Р1 және Р2) рейтингтері АҮ және МБ бағаларының қорытындысы бойынша анықталады
Р1(2)=АҮ1(2)*0,7+МБ1(2)*0,3.
Егер студент МБ-дан өтпесе немесе МБ-дан 50 балдан төмен алса, рейтинг анықталмайды. Бұл жағдайда декан МБ тапсырудың жеке мерзімдерін белгілейді.

3. Пән бойынша студенттің рұқсат рейтингісінің (РР) бағасы семестр бойынша мынаған тең:

РР=(Р1+Р2)/2.

4. Студенттердің пән бойынша оқу жетістіктерінің деңгейі қорытынды рейтингісімен (Қ) анықталады. Қорытынды рейтинг салмақтық үлестерін ескерумен рұқсат рейтинг (РР) және қорытынды бақылау (ҚБ) бағаларының қосындысынан құралады

050604 – «Физика» мамандығының күндізгі оқу формасындағы студенттері үшін «Электр және магнетизм» пәні бойынша сабақтағы жұмыс және СӨЖ тапсырмаларын орындау мен тапсыру

20__ж. « » _____ кафедра отырысында ұсынылған

1. 
   Бәйімбетов Ф.Б., Рамазанов Т.С. Электр және магнетизм: Оқу қүралы. -Алматы: Қазақ университеті, 1997. - 116 бет.
   
2. 
   Иродов И.Е. Задачи по общей физике. - М.: Наука, 2003. -416 с.
   
3. 
   Иродов И.Е. Основные законы электромагнетизма: Учебное пособие.- М.: Высшая школа, 2001.
   
4. 
   Калашников С.Г. Электричество: Учебное пособие. - М.: Наука, 1985. -592 с.
   
5. 
   Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм: Учебное пособие. - М.: Высшая школа, 2004
   
6. 
   Сивухин Д.В. Электричество. - М.: Высшая школа, 1995.
   
7. 
   Электричество и магнетизм//Берклеевский курс физики. - М.: Иностранная литература, 1984.
   

8. 
   Антонов Л.И., Деденко Л.Г., Матвеев А.Н. Методика решения задач по электричеству. - М.: МГУ, 1982. - 168 с.
   
9. 
   Бәйімбетов Ф.Б. Электростатика. Тоқтар: Есептер жинағы. - Алматы: Қазақ университеті, 1981.
   
10. 
    Джанколи Д. Физика.- Т. 2. - М.: Мир, 1989. - 653 с.
    
11. 
    Тамм И.Е. Основы теории электричества. - М.: Наука, 1989.-504 с.
    
12. 
    Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике.- Т. 5. -М.: Мир, 1976.
    
13. 
    Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике. М. Высшая школа, 1981.