Course: Physics for Electrical Engineers

« Back
Course title Physics for Electrical Engineers
Course code KFY/FYE
Organizational form of instruction Lecture + Tutorial
Level of course Bachelor
Year of study not specified
Semester Summer
Number of ECTS credits 5
Language of instruction Czech, English
Status of course Compulsory
Form of instruction Face-to-face
Work placements This is not an internship
Recommended optional programme components None
Lecturer(s)
  • Kos Šimon, Doc. Mgr. Ph.D.
  • Kubásek Milan, RNDr.
  • Kolenatý David, Ing. Ph.D.
  • Tölg Tomáš, Ing.
  • Soukup Zbyněk, Ing. Ph.D.
Course content
1. Thermodynamic system, temperature, heat, first law of thermodynamics 2. Ideal gas, kinetic theory of gases, real gas, van der Waals equation 3. Second law of thermodynamics, entropy, heat engines, third law of thermodynamics, statistical interpretation of entropy 4. Harmonic wave, phase and group velocity, wave propagation in space, Huygens principle 5. Wave interference, wave diffraction 6. Particle properties of light, photoelectric effect, Compton effect, Bohr model of the atom 7. Wave properties of particles, de Broglie hypothesis, electron diffraction, wave function 8. Schrodinger time-dependent and time-independent equation, energy eigenvalues, Heisenberg uncertainty relations 9. Free particle, quantum tunneling, particle in an infinite potential well, harmonic oscillator 10. Hydrogen atom, more complicated atoms, periodic table 11. Radiative transitions in atoms, principle of laser, population inversion 12. Structure of molecules, hydrogen molecule 13. Basic characteristics of nuclei, nuclear models, forces in the microworld, radioactivity

Learning activities and teaching methods
  • Contact hours - 65 hours per semester
  • Preparation for comprehensive test (10-40) - 10 hours per semester
  • Preparation for laboratory testing; outcome analysis (1-8) - 10 hours per semester
  • Preparation for an examination (30-60) - 45 hours per semester
prerequisite
Knowledge
vyjmenovat nejdůležitější fyzikální veličiny mechaniky a termodynamiky (hmotnost, rychlost, zrychlení, síla, teplota, tepelná vodivost)
formulovat nejdůležitější vztahy mechaniky (kinematické vztahy, Newtonovy zákony)
sestavit lineární a kvadratické rovnice, soustavy jednoduchých rovnic
popsat goniometrické funkce a vztahy mezi nimi; popsat exponenciální a logaritmickou závislost
charakterizovat základní vztahy a operace diferenciálního a integrálního počtu
Skills
využít základní fyzikální zákony pro řešení jednoduchých úloh z mechaniky
vyjádřit fyzikální veličiny ve správných jednotkách, včetně převodů mezi nimi
měřit základní fyzikální veličiny mechaniky (hmotnost, čas, délku)
řešit matematické rovnice a soustavy rovnic
použít metody diferenciálního a integrálního počtu
graficky vyjádřit průběh funkce
využít PC pro zpracování dat, přípravu textových dokumentů a tabulek
Competences
N/A
N/A
N/A
N/A
learning outcomes
Knowledge
popsat fyzikální veličiny termodynamiky, vlnové optiky, kvantové mechaniky a fyziky atomů, molekul a jader, jejich definice a jednotky
formulovat principy termodynamiky, vlnové optiky a základů kvantové mechaniky a fyziky atomů, molekul a jader
formulovat zákonitosti, které jsou hlavními důsledky těchto fyzikálních principů
charakterizovat metody měření fyzikálních veličin a ověření fyzikálních principů a zákonitostí
Skills
odvodit zákonitosti vyplývající z fyzikálních principů
aplikovat osvojené fyzikální a matematické znalosti pro řešení širokého spektra teoretických úloh
provést a vyhodnotit experimenty podle zadání laboratorních úloh
napsat jasný a výstižný laboratorní referát na základě naměřených výsledků
Competences
N/A
N/A
teaching methods
Knowledge
Lecture
Practicum
Skills
Lecture
Practicum
Laboratory work
Competences
Lecture
Task-based study method
assessment methods
Knowledge
Combined exam
Test
Skills
Combined exam
Test
Individual presentation at a seminar
Competences
Combined exam
Recommended literature
  • David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker. Fundamentals of Physics.
  • Halliday, David; Resnick, Robert; Walker, Jearl; Obdržálek, Jan; Dub, Petr. Fyzika : vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Část 2, Mechanika - Termodynamika. Brno : VUTIM, 2000. ISBN 80-214-1868-0.
  • Halliday, David; Resnik, Robert; Walker, Jearl; Dub, Petr; Obdržálek, Jan; Lencová, Bohumila. Fyzika : vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Část 5, Moderní fyzika. Brno : VUTIUM, 2000. ISBN 80-214-1868-0.
  • Halliday, David; Resnik, Robert; Walker, Jearl; Komrska, Jiří; Obdržálek, Jan; Dub, Petr. Fyzika : vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Část 4, Elektromagnetické vlny - Optika - Relativita. Brno : VUTIM, 2001. ISBN 80-214-1868-0.


Study plans that include the course
Faculty Study plan (Version) Category of Branch/Specialization Recommended year of study Recommended semester