Предметная область дисциплины включает изучение вопросов, связанных с представлениями современной физики о физических полях и явлениях, связанных с переносом энергии (явлениях теплопереноса и электромагнитного излучения), их научного описания и законов, являющихся частью современной физической картины мира, а также методов исследований указанных явлений и области применения соответствующих методик.
Объектами изучения дисциплины являются явления переноса тепла, электромагнитных колебаний и сигналов в электрических цепях с распределенными параметрами, электромагнитного излучения; законы, закономерности и уравнения, действующие в этих областях физики, а также границы их применимости; применение указанных законов в важнейших практических приложениях; основные физические величины, характеризующие эти явления; назначение и принципы действия физических приборов, используемых при изучении вышеуказанных явлений.
Основными целями изучения дисциплины «Специальные главы физики» является
· формирование цельного представления о физических законах окружающего мира в их единстве и взаимосвязи, а также их математическом описании для решения научно-технических задач в теоретических и прикладных аспектах;
· формирование необходимой основы для более глубокого и эффективного овладения последующими дисциплинами общетехнического и профессионального циклов.
Содержание дисциплины
Модуль 1 «Явления теплопереноса»
Модуль 2 «Телеграфное уравнение. Электродинамика»
Планируемые результаты обучения по дисциплине.
Компетенция ОПК-1:
- способностью представлять адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики.
Знать:
З1.1. Физические явления переноса: теплопереноса, электромагнитных колебаний и переноса сигнала в электрических цепях с распределенными параметрами, электромагнитного излучения; законы физики, действующие в этих областях и границы их применимости; способы и примеры применения этих законов в важнейших практических приложениях.
З1.2. Основные методики измерения физических величин, характеризующих явления переноса тепла, их физический смысл и единицы и измерения.
Уметь:
У1.1. Объяснить основные наблюдаемые природные и техногенные явления, связанные с переносом тепла и электромагнитного излучения, на основе законов физики;
У1.2. Истолковывать смысл физических величин и понятий, используемых в данном разделе физики; записывать уравнения теплопереноса, телеграфное уравнение, уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме системе СИ.
Владеть:
В1.1. Навыками измерений физических величин, характеризующих явления переноса и обработки результатов экспериментов.
В1.2. Навыками поиска информации по указанным специальным главам физики из различных источников (библиотечные источники, электронные средства и др.).
В1.3. Навыками применения уравнения теплопереноса, телеграфного уравнения, уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной форме для описаний явлений переноса.
Технологии формирования компетенции: проведение лекционных занятий, выполнение лабораторных и практических работ.
Компетенция ОПК-2:
– способностью выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат.
Знать:
З2.1. Основные уравнения математической физики, применяемые при описании физических явлений переноса тепла и электромагнитного излучения и методы их решения,
З2.2. Физические величины и характеристики, входящие в уравнения теплопроводности, телеграфное уравнения и систему уравнений Максвелла; их физический смысл и единицы измерения в системе СИ.
Уметь:
У2.1. Формулировать граничные и начальные условия при решении задач теплопроводности и электродинамики.
У2.2. Записывать уравнение в частных производных второго порядка для решения сформулированной задачи теплопроводности и электродинамики.
У2.3. Получить общее решение соответствующего уравнения переноса и найти его частные решения при заданных начальных и граничных условиях.
Владеть:
В2.1. Навыками практического применения законов физики и методов математической физики для решения основных типов задач, связанных с явлениями переноса;
В2.2. Навыками решения уравнений в частных производных второго порядка при определенных начальных и граничных условиях;
В2.3. Навыками применения вычислительной техники для получения численных решений физических задач и графического представления результатов расчетов.
Технологии формирования компетенции: проведение лекционных занятий, выполнение лабораторных и практических работ.
