Elektromágneses terek alapjai
A VIK Wikiből
Az Elektromágneses terek alapjai erőteljesen épít a Matematika A3 villamosmérnököknek, Jelek és rendszerek 1, és a Fizika 2 című tárgyak tananyagára.
A tárgy elsődleges célkitűzése, hogy a villamosmérnök hallgatókkal megismertesse az elektromágneses térrel kapcsolatos alapfogalmakat és matematikai összefüggéseket. Célja továbbá a fontosabb térszámítási módszerek bemutatása, néhány egyszerűen tárgyalható feladattípus megoldása, a megoldások szemléltetése, értelmezése és alkalmazási területeik áttekintése. Egyszersmind megalapozza az MSc képzésben indított Elektromágneses terek tárgyat.
Követelmények
- Előkövetelmény: Matematika A3 villamosmérnököknek, és a Fizika 2 tárgyakból a kredit megszerzése
- Ajánlott: Jelek és rendszerek 1 kredit megszerzése
- Jelenlét: A gyakorlatok látogatását ellenőrzik.
- NagyZH: A félév során egy nagy zárthelyit íratunk, amelyben a tananyag első felét kérjük számon. Aláírást az kap, aki a zárthelyit adott ponthatár felett teljesíti. A ponthatárt nem rögzítjük előre, hanem utólag (a kurzus teljesítési statisztikája alapján) állapítjuk meg, azonban az elérhető összpontszám legalább 50%-ának megszerzésével az aláírás mindenkor garantált. Magas zárthelyi pontszám esetén vizsgakedvezmény jár.
- Vizsga: A vizsga szóbeli. Aki a zárthelyin magas pontszámot ért el (jelest szerez), annak a szóbeli vizsgán bizonyos kedvezményt biztosítunk (pl. szűkített tételsor vagy csak elméleti kérdés példamegoldás nélkül – az adott félév előadójának döntése szerint). Ez a kedvezmény csak az aláírásszerzés félévében vehető igénybe. Megajánlott vizsgajegyet kaphat, aki az Elektromágneses terek versenyen helyezést ér el; ez a kedvezmény csak a verseny félévében érvényes. Az 5. ismétlő vizsgát (6. vizsgát) legalább két tagú vizsgabizottság előtt kell lefolytatni. A vizsgázó két, vagy három lapot választ: „beugrót”, „tételt”, és nem kötelezően „IMSc tételt”. A vizsgára helyben kb. 15-20 perc felkészülési időt biztosítunk.A beugró általában példa (nagyobb részt a tananyag második feléből), ahol mindenekelőtt a megoldás elvét kell bemutatni, a számszerű eredmény helyessége kisebb súllyal esik a latba. Amennyiben a beugró sikeres, a hallgató rátérhet a tétel ismertetésére, ellenkezőesetben a vizsga elégtelen (1) eredménnyel zárul.
Segédanyagok
Hivatalos Jegyzetek
- Dr. Fodor György: Elektromágneses terek című tankönyv nagyon jól használható, szinte kötelező a tárgyhoz! Media:emt_tankonyv_fodor.pdf
- Dr. Zombory László: Elektromágneses terek című tankönyv szintén használható, mely a Műszaki Kiadó honlapján ingyenesen elérhető.
- Dr. Bilicz Sándor: Elektromágneses terek példatár jól használható gyakorlásra. Érdemes beszerezni!
- Kiemelt jegyzet: Előadásjegyzet - Dr. Gyimóthy Szabolcs előadó órái alapján Mucsi Dénes által készített, jegyzetpályázatra beküldött, az előadó által ellenőrzött előadásjegyzet.
Videotórium
- A 2015 tavaszi félévében a tárgyhoz készült 20+1 részes videósorozat Gyimóthy Szabolcs előadásában. Az első előadás nem került felvételre, ott a matematikai alapok összefoglalása történt!
- Az elődtárgyhoz (Elektromágneses terek) készült 21 részes videósorozat 2010 tavaszi félévében Veszely Gyula előadásában. Ez a tantárgy szétválasztása előttről való, így tartalmaz olyan dolgokat is, amit a jelenlegi tematika nem.
Vizsgához segédanyagok
Sikeres beugró után a szóbeli két részből áll, kettő lapot kell húzni az elején. Az egyik egy tétel, ami a kiadott tételsor valamelyik tétele, ugyanolyan formában, ahogyan látható a tanszéki honlapon (nincs semmi magyarázat vagy vázlatpont stb.). A másik része egy feladat megoldása. Ezek a feladatok korábbi beugró példákból kerülnek ki, nem túl nehezek, de ismertetni kell a megoldást, az elméleti hátteret.
- Szóbeli feladatok - Itt gyűjtjük a szóbelin húzható számolási feladatokat. Szerkesszétek, bővítsétek! Az is jó, ha csak a feladat PONTOS szövegét és SORSZÁMÁT írjátok be!
- Kiemelt kidolgozás: Tételkidolgozás - 2012/2013-as tavaszi félévben kiadott szóbeli tételek teljes kidolgozása.
- Számpéldák - Jópár számolási feladat kidolgozása. Néhány hiba előfordul benne! Kérlek ha észlelnél benne bármilyen hibát, akkor írd le pontos magyarázattal a többi hibajavításhoz!
- 40 vizsgapélda - Szilágyi Tamás által részletesen kidolgozott vizsgapéldák. Fontos: Most már nem ezek közül kerülnek ki a beugrókérdések! Gyakorlásnak viszont jók!
- Képletgyűjtemény - Szóbeli tételekhez rendszerezett képletgyűjtemény.
- Előadások és gyakorlatok - Összes előadás és 6 db gyakorlat. (2015 ősz)
- Teljes tételkidolgozás - 2016/17 őszi félév tételeinek teljes kidolgozása. Kézzel írt, szkennelt.
- Teljes tételkidolgozás - 2017/18 őszi félév tételeinek teljes kidolgozása. Kézzel írt, szkennelt.
Egyéb segédanyagok
- Kisfeladatok2ZH- 2015 előtti zárthelyik(/vizsgabeugrók) kis-feladatainak gyűjteménye a 3Zh-s rendszer 2.Zárhelyiéhez.
- Távvezetékek - Néhány távvezetékes feladat nagyon jó kidolgozása, a hozzájuk szükséges képletek rendszerezésével együtt.
- Első ZH és a második ZH anyagához egy-egy hasznos képlet-összefoglaló.
- Magic képletek - Ács Judit által összegyűjtött néhány hasznos képlet.
- Elektrodinamika - 2014. őszi anyag a Széchenyi István Egyetemről, Elektrodinamika tárgyhoz, de tökéletesen használható az Elektromágneses terek megértéséhez - elmélettel, példákkal.
Régebbi jegyzetek/kidolgozások
Itt vannak összegyűjtve a régebbi jegyzetek/tételkidolgozások, melyek már kisebb-nagyobb mértékben aktualitásukat vesztették. Ezeket érdemes a végére hagyni és a fentebbi aktuális anyagokkal kezdeni. Ettől függetlenül, ha valaki valamit nem ért, ezek között is érdemes lehet keresgélni, mert vannak bennük hasznos anyagok!
- Az előadás-videók alapján Ecker Tibor Ádám által készített jegyzet.
- Dr. Sebestyén Imre 2008/2009 tavaszi félévi előadásai alapján Sasvári Gergely által készített jól használható jegyzet.
- 2006/2007-es tavaszi félévben kiadott szóbeli tételek kézzel írt, szkennelt kidolgozása.
- 2010/2011-es tavaszi félévben kiadott szóbeli tételek kézzel írt, szkennelt kidolgozásának első és második fele (készítője Chikán Viktor).
- 2010/2011-es tavaszi félévben kiadott szóbeli tételekhez egy másik, kézzel írt, szkennelt kidolgozása.
- Teljes kidolgozás: 2013/2014-es tavaszi félévben kiadott szóbeli tételek kidolgozása (Gyimóthy Szabolcs előadásai alapján), kézzel írt, szkennelt: 1-30-as tételek és 31-59-es tételek
Zárthelyi 2017/2018 őszétől
ZH |
Pót ZH |
Első zárthelyi (2006-2017)
ZH - 2015 után
|
Rendes ZH - 2015 előtt
|
Pót ZH - 2015 előtt
|
Második zárthelyi (2002-2017)
ZH - 2015 után
|
Rendes ZH - 2015 előtt
|
Pót ZH - 2015 előtt
|
Harmadik zárthelyi (2015-2017)
ZH - 2015 után
|
Vizsgabeugrók
|
|
|
Tippek
- A tárgynak legendás híre van és tényleg nem könnyű, tehát ne vedd félvállról. Ne becsüld le, mert fontos és szemléletformáló. Alapvetően fizika, de részletesebb és sok a gyakorlati kitekintés. Ha tudod, hogy nem fogsz tudni elég időt szánni rá, akkor ne is vedd fel. A vektoranalízisre erősen épít, így A3 nélkül szintén nem érdemes felvenni.
- Az aláírás a vizsgabeugróhoz képest jóval könnyebben teljesíthető. A vizsga szóbeli és írásbeli részből áll. A vizsgára az összes tételt tudni kell, mert ha egyet nem tudsz, az hamar kiderül. Ha gyakorolsz és átlátod az anyagot, a beugró akkor is nehéz, erőteljes rutint kell szerezni a feladatmegoldásban. A beugróban egyébként különböző időigényűek a feladatok és ugyanannyi pontot érnek, így ez alapján érdemes szelektálni közöttük.
- Ennél a tárgynál nem működik a "megtanulok 10-20 képletet és majd behelyettesítek" módszer! Hiába illenek bele egy képletbe a feladatban felsorolt adatok, attól még lehet, hogy teljesen mást kellene számolni. Tudni kell az alaptételeket, azt hogy mikor milyen egyszerűsítést lehet megtenni és ez alapján kell kitalálni, hogy mivel is kell számolni.
- Előadásra érdemes bejárni, még ha nem is értesz mindent ott helyben, mert ha a ZH-ra való készüléskor szembesülsz először az anyaggal, akkor sokkal nehezebb dolgod lesz.
- Miből tanulj, hogy ne forduljanak elő "Sajnos most nem tudom átengedni" típusú jelenségek? A Dr. Fodor György: Elektromágneses terek könyvet érdemes forgatni, mert abban viszonylag normálisan le vannak írva a dolgok. A Zombori-féle könyv is hasznos lehet, bár kevésbé követi a tematikája a tárgy anyagát és nem azokkal a jelölésekkel dolgozik, amit az előadáson mutatnak. A kidolgozott tételsorokból való készülés általában pedig ezt szüli: "Ez kevés lesz, kolléga". A szóbeli vizsgán az érdekli őket, hogy a mélyebb összefüggéseket érted-e, nem pedig az, hogy sikerült-e benyalnod időre egy 50 oldalas kidolgozást. Mindenesetre, ha már érted az anyag velejét, akkor ismétlésre, képletek áttekintésére nagyon jól használható a Mucsi Dénes által, Dr. Gyimóthy Szabolcs előadásaiból készített előadásjegyzet.
- Ha Gyimóthy tartja az előadást mindenképp érdemes bemenni a zh előtti "felkészítő" konzultációkra, mert az ott megoldott példák általában kísértetiesen hasonlítanak a ZH feladataira.
- Erősen szubjektív vélemény következik: Szerintem a Fodor-féle könyv egy nagy káosz. Bár illeszkedik a tematikához, de ha igazán meg akarod érteni a miérteket, ajánlom a következő két könyvet:
- Daniel Fleisch -- A Student's Guide to Maxwell's Equations
- David J. Griffiths -- Introduction to Electrodynamics
- Ha magyart szeretnél, akkor a Simonyi féle könyv lesz a nyerő. Angol nyelvű mindkettő, de középfokú nyelvismerettel ehetőek. Természetesen nem fednek le minden dolgot a kurzushoz, ezért előadásra érdemes bejárni, ugyanakkor nagyon szilárd alapot adnak az egész kurzushoz. A beszerzésnél a google lesz a barátod.
Szintén erősen ajánlott nézegetni Walter H. G. Lewin (MIT) előadásait a youtube-on, ha úgy érzed a fizikai alapok hiányoznak a kurzushoz. Kifejezetten jól magyaráz, érthetővé tesz mindent.
- Az MIT open coursware oldalról: http://ocw.mit.edu/resources/res-6-001-electromagnetic-fields-and-energy-spring-2008/chapter-1/
- Bal oldalt lehet válogatni a fejezetek között. Hasznos, mivel az elméleti leírás mellett vannak hozzá kísérletes videók. Például a laplace-poisson egyenlet megoldását szemléltető kísérlet stb. stb.
Verseny
A tárgyból rendeznek hivatalos tanulmányi versenyt is, melynek itt érhető el a honlapja.
Az Elektromágneses terek verseny témája a villamosmérnöki alapképzésen előadott, hasonló című tárgy anyagához illeszkedik. A versenyfeladatok természetesen mind a fizikai jelenségek, mind pedig azok matematikai modelljei tekintetében a tantárgyi tematikán túlmutató nehézségűek lehetnek.
Tekintettel a másodéves hallgatókra, a kitűzött feladatok közül háromnak az elméleti háttere kapcsolódik az Elektromágneses terek alapjai című tárgynak a verseny időpontjáig elhangzó előadásaihoz. A helyezések megállapításánál ugyancsak tekintettel vannak a másod- és felsőbbévesek tanulmányai közötti különbségre. Az irányelv az, hogy az I., II. és III. helyezés feltétele másodévesek esetén rendre két teljes megoldás, egy teljes megoldás illetve egy értékelhető részmegoldás. A felsőbbévesek esetén pedig rendre három, kettő illetve egy feladat teljes megoldása. Ez tehát azt jelenti, hogy egy másodéves hallgató megelőzi az eredménysorrendben a felsőbbévest, ha a versenyen azonos teljesítményt mutatnak fel.
| Bevezetők | |
|---|---|
| 1. félév | |
| 2. félév | |
| 3. félév | |
| 4. félév | |
| 5. félév | |
| 6. félév | |
| 7. félév | |
| Megjegyzés: | A csillaggal jelölt négy szakirány-előkészítő tárgy közül egy a 6. félévben.
|
| Bevezetők | |
|---|---|
| 1. félév | |
| 2. félév | |
| 3. félév | |
| 4. félév | |
| 5. félév | |
| 6. félév | |
| 7. félév | |
