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講義概要/Course Information |
科目基礎情報/General Information |
授業科目名 /Course title (Japanese) |
電磁気学および演習(クラスA) | ||
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英文授業科目名 /Course title (English) |
Electromagnetism and Practice | ||
科目番号 /Code |
PHY401j PHY401k PHY401m PHY401n PHY401p | ||
開講年度 /Academic year |
2021年度 | 開講年次 /Year offered |
2 |
開講学期 /Semester(s) offered |
後学期 | 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/演習 | 単位数 /Credits |
3 |
科目区分 /Category |
専門科目 | ||
開講類・専攻 /Cluster/Department |
Ⅲ類 | ||
担当教員名 /Lecturer(s) |
谷口 淳子 | ||
居室 /Office |
東1-101 | ||
公開E-mail |
junko.taniguchi@uec.ac.jp | ||
授業関連Webページ /Course website |
http://lt.phys.uec.ac.jp/lecture.html | ||
更新日 /Last update |
2021/09/28 16:13:14 | 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) |
電磁気学は力学とともに古典物理学の双璧をなす美しい学問体系であり、電磁気現象の応用は現代社会の基盤技術として我々の日常生活に必要不可欠のものである。本講義では、電磁気に関する種々の物理現象についてそれらの背後にある物理的な考え方をしっかりと理解することを第一の目標とする。加えて、具体的な問題について定量的な計算を行うことで、関与する物理量の大きさの程度の感覚をつかみ工学的なセンスを養うことを目指す。 |
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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) |
微分積分学第一・第二、線形代数学第一・第二 |
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) |
物理学概論第一・第二、基礎科学実験A・B、数学演習第一・第二 |
教科書等(1,000文字以内) /Course textbooks and materials(up to 1,000 letters) |
長岡洋介「物理学入門コース第3巻 電磁気学 I」「物理学入門コース第4巻 電磁気学 II」(岩波書店) 参考書・参考資料等 砂川重信「電磁気学」(岩波書店) 前田和茂、小林俊雄「電磁気学」(森北出版) 伊東敏雄「電磁気学」(朝倉書店) 溝口正「電磁気学-SI UNITS」(裳華房) |
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) |
第1回:磁場中の電流に働く力、運動する荷電粒子に働く力 第2回:電流のつくる磁場 第3回:電磁気の単位, 磁気双極子 第4回:アンペールの法則 (積分形) 第5回:アンペールの法則 (微分形) 第6回:ベクトルポテンシャル 第7回:電磁誘導の法則 第8回:自己インダクタンス、相互インダクタンス,静磁場のエネルギー 第9回:中間試験とその解説 第10回:変位電流、マクスウェルの方程式 第11回:波動方程式、電磁波 第12回:電磁波(平面波)とその伝播 第13回:電磁場のエネルギー,ポインティングベクトル 第14回:誘電体中の電場 第15回:磁性体と物質中のマクスウェルの方程式 |
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 |
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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) |
宿題や自分に合った参考書を読むなどの講義時間外での予習・復習が必須である。 |
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) 評価方法:期末試験に、中間試験およびレポートの成績を加味して評価を行なう。 (b) 評価基準:講義内容の60%の理解をもって合格の基準とする。具体的には、以下のいずれも満たしていることが合格の基準である。 (1) ビオ・サバールの法則、アンペールの法則を理解し、簡単な電流場がつくる磁場を求めることができる。 (2) 電磁誘導の法則を理解し、簡単な回路の自己インダクタンスと相互インダクタンスを求めることができる。 (3) 静磁場のエネルギーを理解している。 (4) マクスウェルの方程式を理解し、その法則の波動解として電磁波を理解している。 (5) 物質中の誘電分極、電場と電束密度、磁化、磁場と磁束密度を理解している。 |
オフィスアワー: 授業相談(1,000文字以内) /Office hours(up to 1,000 letters) |
火曜5限.それ以外の時間帯を希望する場合は予めメール等で連絡を取ること. |
学生へのメッセージ(1,000文字以内) /Message for students(up to 1,000 letters) |
電磁気学に関する理解は、科学、工学を問わず、この先に進む上での必須の土台です。ベクトル場を扱うので慣れるまで少し壁に感じるかもしれませんが、是非、粘り強く取り組んでください。 |
その他 /Others |
なし |
キーワード /Keywords |
電荷、電場、電荷密度、静電ポテンシャル、電気容量、クーロンの法則、電荷の保存則、電流密度、磁気双極子、ビオ・サバールの法則、アンペールの法則、ベクトルポテンシャル、電磁誘導の法則、自己インダクタンス、相互インダクタンス、変位電流、マクスウェルの方程式、電磁波、ポインティング・ベクトル、誘電分極、電場と電束密度、磁化、磁場と磁束密度 |