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講義概要/Course Information
2024/06/20 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)
基礎物理学演習第二
英文授業科目名
/Course title (English)
Elementary Exercises in Physics Ⅱ
科目番号
/Code
FGN202a FGN202b FGN202c FGN202d FGN202e FGN202f FGN202g FGN202h FGN202i FGN202j FGN202k FGN202m FGN202n FGN202p FGN202r
開講年度
/Academic year
2024年度 開講年次
/Year offered
1/2/3/4
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
演習 単位数
/Credits
1
科目区分
/Category
専門科目
開講類・専攻
/Cluster/Department
情報理工学域
担当教員名
/Lecturer(s)
Hans-Georg Matuttis
居室
/Office
E4-721
公開E-mail
/e-mail
hg@mce.uec.ac.jp
授業関連Webページ
/Course website
http://webclass.cdel.uec.ac.jp/
更新日
/Last update
2024/03/13 13:08:38 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(2,000文字以内)
/Themes and goals(up to 2,000 letters)
以下のトピックスの修得について留学生を支援することがこの授業の目的です:
1. 熱力学と電磁気学の基本的理解
2. 状態多重性としてのエントロピー
3. 熱力学における全微分と積分経路
4. ベクトル解析と場の分類

The purpose of this course is to help students learn the following topics:
1. Basic understanding of Thermodynamics and Electrodynamics
2. Entropy as concept of maximal multiplicity of states
Connection between the
3. Total differentials and Integration Paths in Thermodynamics
4. Vector Analysis and the classification of Fields
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)
基礎物理学演習第一 
Elementary Exercises in Physics I
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)
なし
None
教科書等(1,000文字以内)
/Course textbooks and materials(up to 1,000 letters)
教科書:学部の授業「物理概論」の教科書,演習書.
毎回の講義でワークシートが配布されます.
      
Textbooks and workbook of 物理概論 (Physics)
Worksheets will be distributed in every lecture.
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)
I  前半:熱学
I.1 示量状態量と示強状態量,理想気体の法則
I.2 熱力学の原理と平均
I.3 測高公式とボルツマン分布
I.4 エントロピー
I.5 二変数関数の積分:微分から全微分へ
I.6 熱力学的サイクル
I.7 スターリングエンジン,オットーエンジン,ディーゼルエンジン

II 後半:電磁気学
II.1 場と力線
II.2 右手の法則と左手の法則:関連する量
II.3 ナブラ演算子 勾配(grad) と 発散(div),回転(curl/rot)
II.4 勾配 と 発散,回転 による場のClassifying Shapes of Fields with grad, div and curl/rot
II.5 ベクトル解析の恒等式
II.6 物質がある場合とない場合の場
II.7 微分形のマックスウェル方程式
II.8 他の単位系によるマックスウェル方程式と積分形による表現

授業は,討論と演習,講義を組み合せて行う.


First Part: Heat and Thermodynamics
I.1 Extrinsic Quantities, Intrinsic Quantities and the Ideal Gas Law
I.2 Principles of Thermodynamics and Averages
I.3 Barometric Formula and Boltzmann Distribution
I.4 Entropy
I.5 Integrating functions in two dimennsions: From Differentials to total differentials
I.6 Thermodynamic cycles
I.7 Sterling, Otto and Diesel engine

Second Part: Electromagnetism
II.1 Fields and field lines
II.2 Hand rules
Left hand, right hand for what and related quantities
II.3 The Nabla-Operator, grad, div and curl/rot
II.4 Classifying Shapes of Fields with grad, div and curl/rot
II.5 Vector Analysis Identities
II.6 Fields with and without Matter
II.7 Maxwell Equations in Differential form
II.8 Maxwell Equations other unit systems and in integral form

The course will be a mix of discussions, guided exercises and lecture-like instructions.
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)(1,000文字以内)
/Preparation and review outside class(up to 1,000 letters)
授業毎の宿題.      
Weekly homework
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)
宿題 70%
授業活動の積極性 (出席,質問,回答) 30%      

Homework 70%
Active Participation in class (Punctuality, questions, answers) 30%
オフィスアワー:
授業相談(1,000文字以内)
/Office hours(up to 1,000 letters)
まず電子メールで連絡を下さい.都合の良い日を調整しましょう.      
Send me an E-Mail, and we organize a meeting at the next convenient time.
学生へのメッセージ(1,000文字以内)
/Message for students(up to 1,000 letters)
数学は物理学の言葉です.高校では、「物理」と「微積分」を(別々に)学びました。
そして前期には「微分積分」を用いて「質点」のとりあつかい方を学びました.この授業では,微分積分
に由来する方法を用いて連続(場)の初歩を学びます.

Mathematics is the language of physics. In high school, you have learned doing "physics" and
"calculus". In the first semester, you have learned to treat "points" with calculus. In this lecture, you get an introduction to treat continua ("fields") with tools from calculus.
その他
/Others
なし。
None
キーワード
/Keywords
熱学,電磁気学,全微分,ベクトル解析
Heat and Thermodynamics, Electrodynamics, Total Differentials, Vector Analysis