Kísérleti fizika 2  (fizika alapképzési szak, BMETE13AF03)

A kurzus áttekintése
A kurzus a Természettudományi Kar fizika alapképzési (BSc) szak három szemeszteres, kötelező Kísérleti fizika tárgyának 2. szemesztere. A tárgyból előadásokat tartunk, amelyeken az elektromágneses jelenségekkel és a relativitáselmélet alaptörvényeivel foglalkozunk.
A tárgyhoz szorosan kapcsolódik a Kísérleti fizika gyakorlat 2 (fizika_BSc)  tárgy, amely a fenti tárgykörökhöz tartozó feladatok megoldásával foglalkozik.
Óraszám, kreditpont
Heti óraszám: 4
Kreditpont: 4
Feltételezett ismeretek, előkövetelmények
Alapvető vektoralgebra-, differenciál- és integrálszámítási ismereteket használunk fel.
A tárgy előkövetelménye a Kísérleti fizika 1 tárgy kreditpontjainak megszerzése.
A kurzus indul
Minden tavaszi félévben.
Az őszi félévben csak vizsgakurzus van.
Tankönyv, segédanyag
Tóth A.: Kibővített óravázlat (internetről letölthető anyag)
Budó Á.: Kísérleti fizika II., Tankönyvkiadó, Budapest
Alonso, M.–Finn, E.J.: Fundamental University Physics, Vol. I-II., Addison Wesley, Reading Massachusetts
Előadások
Az előadásokat az F épület F29 tantermében tartjuk, ahol a tananyaghoz tartozó jelenségekkel kapcsolatos demonstrációs kísérleteket is bemutatunk. Az előadások időpontja a Neptun rendszerben megtalálható.
Az előadások látogatása ajánlatos, mert a tananyag tárgyalásának részletei, a tárgyalás mélysége itt derül ki, másrészt a demonstrációs kísérletek csak itt láthatók.
Konzultáció
A szorgalmi időszakban – szükség szerint – az előadás alkalmával történő megbeszélés alapján tartunk konzultációt, a vizsgaidőszakban a kiírt vizsgaidőpontot megelőző napok egyikén van mód konzultációra.
Vizsga
A tárgyból szóbeli vizsga van, amelyet a vizsgaidőszakban lehet letenni. Vizsgázni csak az aláírás megszerzése után lehet, ennek feltétele pedig a Kísérleti fizika gyakorlat 2. tárgy kreditpontjainak megszerzése. A vizsgán mindenki véletlenszerűen két tételt húz az előre kiadott vizsgatételekből, amelyeket legkésőbb a vizsgaidőpontok kiírásával egy időben ismertetünk.
A vizsgán alapkövetelmény a tárgyalt fizikai jelenségek, mennyiségek, továbbá az alaptörvények és alkalmazási feltételeik ismerete. A levezetések és bizonyítások ismerete nem alapkövetelmény, de ezek nélkül legfeljebb közepes jegy kapható.
A tárgy tematikája
Elektromos alapjelenségek, elektromos töltés, Coulomb-törvény. Elektromos térerősség. Elektromos potenciál, az elektrosztatika I. alaptörvénye. Fluxus, az elektrosztatika II. alaptörvénye vákuumban. Egyszerű töltéselrendezések elektromos erőterének számítása. Vezető elektromos erőtérben. Töltött  vezető potenciálja, kapacitás. Elektromos dipólus. Szigetelő polarizációja, az elektrosztatika I.- és II. alaptörvénye szigetelőben, Az elektromos eltolás vektora, elektromos szuszceptibilitás és permittivitás. Az elektromos erőtér energiája. Elektromos áram, Ohm-törvény, ellenállás, vezetőképesség, mozgékonyság. Kirchhoff-törvények.  Joule-törvény. Vezetési mechanizmusok. Kontaktus-jelenségek.

Mágneses alapjelenségek, mágneses indukcióvektor. Erőhatások mágneses erőtérben. Mágneses dipólmomentum. Áram mágneses erőtere, Biot-Savart törvény és az állandó mágneses erőtér I. alaptörvénye vákuumban. Egyszerű áramelrendezések mágneses erőterének számítása. Indukciófluxus, az állandó mágneses erőtér II. alaptörvénye. Áramok kölcsönhatása, az áramerősség egységének meghatározása. A mágnesezettség vektora, az állandó mágneses erőtér I.- és II. alaptörvénye anyag jelenlétében. A mágneses térerősség vektora. Mágneses szuszceptibilitás és mágneses permeabilitás. Nyugalmi indukció, az elektrosztatika I. alaptörvénye időben változó erőterekre. Mozgási indukció. Lenz törvénye, örvényáramok. Önindukció, kölcsönös indukció. A mágneses erőtér energiája. Eltolási áram, a Maxwell-egyenletek változó erőterekben.

A speciális relativitáselmélet alapjai.