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講義概要/Course Information

2020/04/28 現在

科目基礎情報/General Information

授業科目名 /Course title (Japanese)	電磁気学第二
英文授業科目名 /Course title (English)	Electromagnetism Ⅱ
科目番号 /Code	PHY501f PHY501g
開講年度 /Academic year	2020年度	開講年次 /Year offered	3
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)	芳原　容英
居室 /Office	西２号館８２７室
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 updated	2020/02/20 18:20:52	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	基礎電磁気学、電磁気学第一で学んだ内容を踏まえ、静磁界及び時間変動する電磁気現象についての広範な理論と、それらの工学的応用について系統的に学習する。微分形・積分形の双方で記述された電界・磁界に関する諸法則を様々な座標系において用いる方法を学び、時間変化する系における電磁気現象の解析に基づいて、電磁波の伝搬の物理的な理解を目的とする。
前もって履修 しておくべき科目 /Prerequisites	基礎電磁気学
前もって履修しておくこ とが望ましい科目 /Recommended prerequisites and preparation	電磁気学第一
教科書等 /Course textbooks and materials	テキスト 渡辺征夫、青柳晃 電磁気学（工科の物理）、培風館、など 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　など
授業内容と その進め方 /Course outline and weekly schedule	授業の概要 磁界の導入を行い、定常電流から発生する磁界を記述する法則（ビオ・サバールの法則、アンペールの法則）を学ぶ。また、磁界とベクトルポテンシャルの関係や、静磁界中の荷電粒子の運動についても学習する。次いで、磁化と磁性体、およびそれに関連する諸現象について学ぶ。最後に、時間変化する電磁場を記述するための法則（ファラデーの電磁誘導の法則、アンペール・マクスウェルの法則）について学習し、マクスウェルの法則の形にまとめられた方程式系から電磁波の導出を行う。 授業計画 第１回: アンペールの実験と磁束密度の導入 第２回: 静磁場１：ビオ・サバールの法則 第３回: 静磁場２：アンペールの法則 第４回: ベクトルポテンシャル 第５回: ローレンツ力と荷電粒子の運動 第６回: 磁性体：磁化、透磁率 第７回: 磁極、磁位 第８回: 磁気回路 第９回: 電磁誘導の法則 第１０回: 自己インダクタンスと相互インダクタンス 第１１回: 磁気エネルギー 第１２回: 変位電流 第１３回: マクスウェルの方程式 第１４回: 電磁波（平面波）の伝搬 第１５回: ポインティングベクトル、電磁場のエネルギー 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） /Preparation and review outside class	宿題を出す場合があります．
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、講義時間中の及び演習、レポート課題等の評価を総合して判定する。演習、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. 磁界の概念、および電流と磁界の関係を理解し、ビオ・サバールの法則やアンペールの法則（積分形・微分形）を用いて、直角座標・円柱座標・球座標における静磁界を求めることができる。 ２. 磁化現象、磁性体、磁極、磁位、磁気回路などの概念を理解することが出来る。 ３. ファラデーの電磁誘導の法則、およびアンペール・マクスウェルの法則を用いて時間変化する電磁界の解析、例えばインダクタンスの計算をすることができる。 ４. マクスウェルの方程式から電磁波を導出し、ポインティングベクトルと電磁エネルギーの関係を理解することができる。
オフィスアワー： 授業相談 /Office hours	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 /Message for students	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現象の本質の理解です。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。リラックスして学習しましょう。
その他 /Others	なし
キーワード /Keyword(s)	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、ローレンツ力、磁化、電磁誘導、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