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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)	基礎電磁気学および演習
英文授業科目名 /Course title (English)	Introductory Electromagnetism
科目番号 /Code	PHY302j PHY302k PHY302m PHY302n PHY302p
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/演習	単位数 /Credits	3
科目区分 /Category	専門科目
開講学科・専攻 /Cluster/Department	Ⅲ類
担当教員名 /Lecturer(s)	渡邊　昌良
居室 /Office	西２－４０５
公開E-Mail /e-mail	watanabe@ee.uec.ac.jp
授業関連Webページ /Course website	なし none
更新日 /Last updated	2020/02/28 11:06:18	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	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。／Electromagnetism is a beautiful academic system that forms a dual of classical physics together with dynamics, and the application of electromagnetic phenomena is indispensable for our daily life as a basic technology of modern society. In this lecture, the primary goal is to firmly understand the various physical phenomena related to electromagnetism, the physical way of thinking behind them. In addition, by quantitatively calculating specific problems, we aim to grasp the sense of the extent of the magnitude of the involved physical quantity and cultivate an engineering sense.
前もって履修 しておくべき科目 /Prerequisites	物理学概論第一、第二　　微積分学第一、第二
前もって履修しておくこ とが望ましい科目 /Recommended prerequisites and preparation	特になし
教科書等 /Course textbooks and materials	教科書： 長岡洋介「物理学入門コース第３巻 電磁気学 I」（岩波書店） 参考書： 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 /Course outline and weekly schedule	授業計画 第１回：クーロンの法則、電荷の単位 第２回：ベクトル、スカラー積とベクトル積、遠隔作用と近接作用 第３回：静電場、電気力線 第４回：ガウスの法則 第５回：保存力、静電ポテンシャル 第６回：静電エネルギー、電気双極子 第７回：微分形のガウスの法則 第８回：微分形の渦なしの法則 第９回：ポアソンの方程式とその解 第１０回：中間試験とその解説 第１１回：導体と静電場 第１２回：境界値問題と鏡像法 第１３回：コンデンサーとその静電容量、静電場のエネルギー 第１４回：定常電流と保存則 第１５回：まとめ／ Lesson planning Part 1: Coulomb's Law, Unit of Charge The second: Vector, scalar product and vector product, remote action and proximity effect The third: electrostatic field, electric field lines The 4 th: Gauss' law Fifth: Preservative power, electrostatic potential Sixth: Electrostatic energy, electric dipole The seventh: Gauss' law of differential form The eighth: Law of no differential vortex law The 9th: Poisson's equation and its solution The 10th Midterm exam and its commentary Eleventh: conductor and electrostatic field The twelfth: Boundary value problem and mirror image method The thirteenth: Capacitor and its electrostatic capacity, energy of electrostatic field The 14th: Stationary current and conservation law The 15th: Conclusion
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	原則として毎回演習課題を出題する。電磁気学は順序だった学習を行うのは理解に必須であり、予習復習を演習と合わせて行うこと。／As a matter of principle, I will give you exercise every time. It is essential for understanding that electromagnetism learns in order, doing a preliminary review together with exercises.
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	レポート、中間試験、期末試験により評価する。評価合計点で６０％以上が合格の基準となる。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）クーロンの法則、静電場、ガウスの法則の概念を理解しており、クーロン力や静電場の定量的な計算ができる。 （２）静電ポテンシャルや電気双極子の概念と性質について理解しており、それらについて定量的な計算ができる。 （３）電荷系や静電場のエネルギーについて理解しており、定量的な計算ができる。 （４）導体における静電場の性質について理解しており、それについて定量的な計算ができる。 （５）コンデンサーや定常電流について理解しており、それらについて定量的な計算ができる。／ Evaluate by report, midterm exam, final exam. A score of 60% or more at the evaluation total point is a criterion for acceptance. Specifically, it is the acceptance criterion that it meets either of the following. (1) understand the concept of Coulomb's law, electrostatic field, Gauss' law, and can quantitatively calculate Coulomb force and electrostatic field. (2) understand the concepts and properties of electrostatic potential and electric dipole, and can quantitatively calculate them. (3) understand the charge system and the energy of the electrostatic field and can do quantitative calculation. (4) understand the nature of the electrostatic field in the conductor and can quantitatively calculate it. (5) understand capacitors and steady-state current, and we can quantitatively calculate them.
オフィスアワー： 授業相談 /Office hours	水曜日１０：３０－１１：００　（要事前連絡）／Wednesday 10: 30-11: 00 (advance notice required)
学生へのメッセージ /Message for students	電磁気学は専門科目の学習へ向けての必須な内容です。日々の取り組みで学ぶようにしてください。／Electromagnetism is an indispensable content for learning specialized subjects. Please try to learn from your daily efforts.
その他 /Others	特になし none
キーワード /Keyword(s)	静電場　ガウスの法則　導体　静電容量　　オームの法則 /  Electrostatic field Gauss' law Conductance Capacitance Ohm's law