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D） | ||
|---|---|---|---|
| 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 |
2021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 | ||
| 開講類・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 |
遠隔授業による情報欄を参照のこと | ||
| 更新日 /Last update |
2021/09/30 17:31:57 | 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（2,000文字以内） /Themes and goals（up to 2,000 letters） |
電磁気学は力学とともに古典物理学における双璧をなす美しい学問体系です。また、現代社会における多様な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、種々の電磁気学現象を取り上げながら、それらの背後にある一貫した物理（基本法則）を深く理解することを最大の目標とします。さらに、関連する基本的な演習問題を一定量解くことで、得た理解を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（1,000文字以内） /Prerequisites（up to 1,000 letters） |
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（1,000文字以内） /Recommended prerequisites and preparation（up to 1,000 letters） |
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（1,000文字以内） /Course textbooks and materials（up to 1,000 letters） |
教科書：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：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（2,000文字以内） /Course outline and weekly schedule（up to 2,000 letters） |
第1回：電磁気学の概要と基本的な数学の復習 第2回：磁場中に置かれた電流および運動する荷電粒子に働く力（ローレンツ力） 第3回：ビオ・サバールの法則：様々な電流分布が形成する磁場 第4回：磁気双極子 第5回：アンペールの法則（積分形） 第6回：アンペールの法則（微分形） 第7回：静電磁気学のまとめ 第8回：ベクトルポテンシャル, ポアソン方程式 第9回：電磁誘導 第10回：自己・相互インダクタンス, 磁場のエネルギー 第11回：変位電流, マクスウェルの方程式 第12回：応用その1：波動方程式, 電磁波 第13回：電磁波（平面波）の伝播 第14回：電磁場のエネルギー，ポインティングベクトル 第15回：応用その2：物質中における電磁気学現象を扱う土台 |
| 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）（1,000文字以内） /Preparation and review outside class（up to 1,000 letters） |
宿題を欠かさずこなすこと。また、講義時間外にも十分な予習･復習をおこなうこと。 電磁気学に関する教科書は数多出版されているので、上掲の教科書・参考書以外にも様々なものに目を通して、自分がより納得できる説明を拾い読みしてみることをお勧めします。 |
| 成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） （1,000文字以内） /Evaluation and grading （up to 1,000 letters） |
主にレポート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。 具体的には以下の項目を満足していること。 (1) ビオ・サバールの法則・アンペールの法則を理解し、静電流分布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、それに関する基本的な問題を適切に扱うことができる。 (3) マクスウェルの方程式の意味を理解している。 (4) 電磁場の波動としての振舞いや場のエネルギーについて理解している。 |
| オフィスアワー： 授業相談（1,000文字以内） /Office hours（up to 1,000 letters） |
随時対応します。ただし事前連絡が望ましい。 |
| 学生へのメッセージ（1,000文字以内） /Message for students（up to 1,000 letters） |
時間も含めて四次元のベクトル場を扱うので、慣れるまで少し壁に感じるかもしれません．それでも、その一見での複雑さに惑わされずに、それが意味する物理的なイメージを生き生きと掴めるよう、是非、粘り強く取り組んでください．基本的な力は大学でしか身に着けることができません。電磁気学に対する理解は、理学、工学を問わず、この先に進む上で欠かせない土台です。 |
| その他 /Others |
令和3年度は、Google Classroom に関連の資料（講義動画・演習問題・解答例等）を置き、それをもとにオンデマンド方式で授業を進める予定です。最初は互いの準備も含めて少し不規則になると思いますが、次第に定期的に進められるようにしたいと考えています。まずは、Google Classroom への参加の手続きをおこなってください。 |
| キーワード /Keywords |
電流（密度）、磁場、ローレンツ力、ビオ・サバールの法則、磁気双極子、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・相互インダクタンス、変位電流、Maxwellの方程式、電磁波、Poynting ベクトル、電気分極、磁化、磁場と磁場の強さ（磁束密度）、電場と電束密度、 |