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) |
電磁気学および演習（クラスC） | ||
|---|---|---|---|
| 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 |
2020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 | ||
| 開講学科・専攻 /Cluster/Department |
Ⅲ類 | ||
| 担当教員名 /Lecturer(s) |
富田 康生 | ||
| 居室 /Office |
西1-205 | ||
| 公開E-Mail |
ytomita@uec.ac.jp | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
http://talbot.es.uec.ac.jp/em/ | ||
| 更新日 /Last updated |
2020/02/21 11:00:38 | 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。 |
|---|---|
| 前もって履修 しておくべき科目 /Prerequisites |
物理学概論第一・第二、微分積分学第一・第二、線形代数学第一・第二、基礎電磁気学および演習 |
| 前もって履修しておくこ とが望ましい科目 /Recommended prerequisites and preparation |
基礎科学実験A・B、解析学、数学演習第一・第二、工学基礎数学および演習 |
| 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、第４巻 電磁気学 II」（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） 長岡洋介「物理学入門コース/演習 電磁気学演習」（岩波書店） 前野昌弘「よくわかる電磁気学」（東京図書） ダニエル・フライッシュ 河辺哲次訳「マクスウェル方程式」 （岩波書店） Edward M. Purcell and David J. Morin, "Electricity and Magnetism 3rd ed." (Cambridge Univ. Press) |
| 授業内容と その進め方 /Course outline and weekly schedule |
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、磁場と磁束密度 第３回：磁気双極子、アンペールの法則 第４回：ベクトルポテンシャル 第５回：電磁誘導の法則 第６回：自己インダクタンス、相互インダクタンス 第７回：静磁場のエネルギー、複素インピーダンス 第８回：中間試験とその解説 第９回：変位電流、マクスウェルの方程式 第１０回：マクスウェルの方程式、電磁場のエネルギー 第１１回：電磁波とその放射と伝播 第１２回：誘電体中の電場I 第１３回：誘電体中の電場II 第１４回：磁性体中の磁場、物質中のマクスウェルの方程式 第１５回：物質中のマクスウェルの方程式、誘電体中の振動電場と電磁波 |
| 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 |
宿題を自分で解くことや参考書を読むなどの講義時間外での復習が必須である |
| 成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） /Evaluation and grading |
(a)評価方法：宿題、中間試験、期末試験によって評価を行なう。 (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、簡単な電流場が作る磁場を 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) 物資中の誘電分極、電場と電束密度、磁化、磁場と磁束密度を理解している。 (6) 物質中の電磁波の基本的性質を理解している。 |
| オフィスアワー： 授業相談 /Office hours |
月曜日 １６：３０～１７：３０ |
| 学生へのメッセージ /Message for students |
電磁気学とは電荷、電流からいかに電場、磁場が生じるかを記述する学問である。ここに現れる「場」は、量子力学やさらには量子場の理論など、現代物理学に普遍的に現れる重要な概念である。電磁気学は力学や熱力学と共に物理学のあらゆる分野で基礎知識として必要とされ、また、工学においても幅広く応用される。この科目で出される宿題は、概念や法則を具体例に応用して、その理解を深めるために必須である。「頭を使う（自分で考える）」、「手を使う（自分で計算する）」、「口を使う（人に説明する）」の３つを鍛練することにより電磁気学の考え方を学んでほしい。 |
| その他 /Others |
特になし。 |
| キーワード /Keyword(s) |
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、Maxwell方程式、電磁波、Poynting vector、誘電分極、電場と電束密度、磁化、磁場と磁束密度 |