シラバス参照
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シラバス参照
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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) |
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 |
2020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 | ||
| 開講学科・専攻 /Cluster/Department |
Ⅱ類 | ||
| 担当教員名 /Lecturer(s) |
肖 鳳超 | ||
| 居室 /Office |
西2-727 | ||
| 公開E-Mail |
f.xiao@uec.ac.jp | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
http://www.emclab.cei.uec.ac.jp/ | ||
| 更新日 /Last updated |
2020/02/21 13:33:31 | 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 /Topic and goals |
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 /Prerequisites |
微分積分学や線形代数学などの数学科目 |
| 前もって履修しておくこ とが望ましい科目 /Recommended prerequisites and preparation |
ベクトル解析、物理学概論など |
| 教科書等 /Course textbooks and materials |
テキスト： 特に指定しない 参考書・参考資料等： 渡辺征夫、青柳晃 電磁気学（工科の物理） 培風館 砂川重信 電磁気学 (改訂版)初めて学ぶ人のために 培風館 藤田広一 電磁気学ノート(改訂版)、コロナ社 |
| 授業内容と その進め方 /Course outline and weekly schedule |
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、アンペアの法則）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: 電荷を運んだ時の仕事、電位、等電位面 第７回: 電位と電場の関係、電気双極子 第８回: 導体、静電誘導と静電遮蔽 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: 磁気力とビオ・サバールの法則 第１２回: 磁束密度、磁束密度に関するガウスの法則 第１３回: アンペアの法則、アンペアの力、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 |
| 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） /Preparation and review outside class |
電磁気学は、ベクトル解析が手段になるので、それを良く復習しておいて欲しい。積み上げ型の授業になるので、意味が分からないままにしておくと、その先の理解が困難になるので、授業で行う演習問題をよく理解できるように復習をして欲しい。 |
| 成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） /Evaluation and grading |
(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、中間テスト(行う場合)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、中間テストを行う場合は中間テストの成績等の評価点を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。追試験やレポート提出による単位認定は行わない。 (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 /Office hours |
西２－７２７号室、月曜、５時限。この時間帯であっても、出張等で不在となる場合があるので、必ずメールや電話などによりアポイントメントを取ること。 |
| 学生へのメッセージ /Message for students |
繰り返しになるが、積み上げ型の授業なので、意味が分からないままにしておくと、その先の理解が困難になる。授業で行う演習問題をよく理解できるように復習をして欲しい。この理解に至れば、物理の本質に触れることができて、学問の面白さを体験できる。 |
| その他 /Others |
特に無し |
| キーワード /Keyword(s) |
電荷、静電界、クーロンの法則、ガウスの法則、電位、静電ポテンシャル、静電容量、定常電流、静磁界、ビオ・サバールの法則、アンペアの法則、インダクタンス、電磁誘導、変位電流、マックスウェルの方程式 |