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講義概要/Course Information

2024/04/27 現在

科目基礎情報/General Information

授業科目名 /Course title (Japanese)	基礎電磁気学（Ｉエリア）
英文授業科目名 /Course title (English)	Electromagnetism Fundamentals
科目番号 /Code	PHY301e PHY301f PHY301g PHY301h PHY301i
開講年度 /Academic year	2019年度	開講年次 /Year offered	2
開講学期 /Semester(s) offered	前学期	開講コース・課程 /Faculty offering the course	情報理工学域
授業の方法 /Teaching method	講義	単位数 /Credits	2
科目区分 /Category	専門科目
開講類・専攻 /Cluster/Department	Ⅱ類
担当教員名 /Lecturer(s)	芳原　容英
居室 /Office	西2-827
公開E-mail /e-mail	hobara@ee.uec.ac.jp
授業関連Webページ /Course website	http://www.muse.ee.uec.ac.jp/new_hp/
更新日 /Last update	2019/07/04 16:13:57	更新状況 /Update status	公開中 /now open to public

講義情報/Course Description

主題および 達成目標（2,000文字以内） /Themes and goals（up to 2,000 letters）	現代社会において用いられている様々な技術の基盤をなす電磁気学の基礎概念を分かりやすく導入することをテーマとする。電荷、電界、電位、電流、磁界の間の関係を記述する法則の意味を正確に理解し、電磁気現象をイメージできるようになることを目標とする。
前もって履修 しておくべき科目（1,000文字以内） /Prerequisites（up to 1,000 letters）	なし
前もって履修しておくこ とが望ましい科目（1,000文字以内） /Recommended prerequisites and preparation（up to 1,000 letters）	なし
教科書等（1,000文字以内） /Course textbooks and materials（up to 1,000 letters）	参考書・参考資料等： 　　　　　　　　　　砂川重信、電磁気学 初めて学ぶ人のために、培風館 　　　　　　　　　　藤田広一、電磁気学ノート、コロナ社 　　　　　　　　　　渡辺征夫、青柳晃 電磁気学（工科の物理）、培風館、など
授業内容と その進め方（2,000文字以内） /Course outline and weekly schedule（up to 2,000 letters）	授業の概要 　電磁気学を理解するために必要なベクトル解析を導入することから出発し、静電界を記述する法則（クーロンの法則、ガウスの法則）や、電界と電位の関係、様々な静電現象を学習する。次に、定常電流の概念を導入し、それによって作られる静磁界を記述する法則（磁束密度に関するガウスの法則、ビオ・サバールの法則、アンペールの法則）を学ぶ。最後に、時間変化する電磁界をファラデーの電磁誘導の法則や変位電流の導入を通じて記述し、マクスウェルの法則を完成させる。 授業計画 第１回: 電磁気学を学ぶ意義、ベクトル解析１：表記法、和、内積、外積 第２回: ベクトル解析２：線積分、面積分 第３回: クーロンの法則、遠隔作用と近接作用、電界 第４回: ガウスの法則 第５回: ガウスの法則の応用 第６回: 導体、静電誘導と静電遮蔽 第７回: 電荷を運んだ時の仕事、電位、等電位面 第８回: 電位と電場の関係、電気双極子 第９回: 静電容量、静電エネルギー 第１０回: 電流、電荷保存則、オームの法則 第１１回: アンペールの力と磁束密度、磁束密度に関するガウスの法則 第１２回: ビオ・サバールの法則 第１３回: アンペールの法則、ローレンツ力 第１４回: ファラデーの電磁誘導の法則 第１５回: 変位電流、マクスウェルの方程式 定期試験
実務経験を活かした 授業内容 (実務経験内容も含む) /Course content utilizing practical experience
授業時間外の学習 （予習・復習等）（1,000文字以内） /Preparation and review outside class（up to 1,000 letters）	なし
成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） （1,000文字以内） /Evaluation and grading （up to 1,000 letters）	(a)成績評価方法: 期末試験の成績、講義時間中の小テストおよびレポート課題等の評価を総合して判定する。小テストおよびレポート課題等の評価点を 30%、期末試験の評価点を 70% とし、総合点の60% 以上を合格とする。 (b)評価基準: 以下の到達レベルをもって合格の最低基準とする。 １.電界の概念、および電荷分布と電界の関係を理解し、クーロンの法則やガウスの法則（積分形）を用いて静電界を正しく求めることができる。 ２.電位と電界の関係を理解し、電気双極子によって作られる電界や、静電界中に置かれた導体近傍の電界をイメージすることができる。 ３.電荷の運動と電流の関係、および定常電流の性質、電荷保存則や一般化されたオームの法則を理解することができる。 ４.定常常流から、ビオ・サバールの法則、アンペールの法則（積分形）を用いて静磁界を計算することができる。 ５.ファラデーの電磁誘導の法則、および変位電流の概念を理解し、時間変化する電磁界が相互作用する様子をイメージすることができる。
オフィスアワー： 授業相談（1,000文字以内） /Office hours（up to 1,000 letters）	特に設けませんが、事前にメール等でアポイントをお願いします。
学生へのメッセージ（1,000文字以内） /Message for students（up to 1,000 letters）	電磁気学は基礎的な学問です。重要なのはテクニックではなく本質の理解です。本質を 見極め、論理的な思考力を養うことで、めまぐるしく変化する世の中において、皆さん に普遍的に通用する応用力や創造力を養っていただきたいと思います。
その他 /Others	なし
キーワード /Keywords	電荷、静電場、クーロンの法則、電位、ガウスの法則、導体、静電誘導、電気双極子、静磁界、ビオ・サバールの法則、アンペールの法則、電磁誘導、変位電流、マクスウェルの方程式