シラバス参照
|
シラバス参照
|
| 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B） | ||
|---|---|---|---|
| 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) |
桂川 眞幸 | ||
| 居室 /Office |
東6-621 | ||
| 公開E-Mail |
katsuragawa(at)uec.ac.jp | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
http://www.mklab.es.uec.ac.jp | ||
| 更新日 /Last updated |
2020/02/20 14:05:22 | 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す。また、現代社会における基盤技術を根幹で支える学理としても、我々の生活に必要不可欠なものになっています。本講義では、種々の電磁気現象を取り上げながら、それらの背後にある一貫した基本法則の物理を深く理解することを第一の目標とします。さらに、関連する基本的な演習問題を一定量解くことで、理解をより定着させることを目指します。 |
|---|---|
| 前もって履修 しておくべき科目 /Prerequisites |
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 /Recommended prerequisites and preparation |
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 /Course textbooks and materials |
長岡洋介「物理学入門コース第４巻 電磁気学I, II」（岩波書店） 参考書・参考資料等 バークレイ物理学コース「電磁気学I, II」 砂川重信「電磁気学」（岩波書店） |
| 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 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 |
|
| 授業時間外の学習 （予習・復習等） /Preparation and review outside class |
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） /Evaluation and grading |
主に中間試験と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）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。 |
| オフィスアワー： 授業相談 /Office hours |
随時応じる。あらかじめメール等で連絡をとること。 |
| 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電磁気学を含む場の理論など、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。この科目の対となる電磁気学演習は、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。カリキュラム上、履修を必要としない再履修者にも出席を強く勧める。 「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 |
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 |