学科(専攻)・科目の種別等

共通専門基礎科目(物理学)
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授業コード G17333301 科目コード G173333
授業の方法 演習 単位数 1
期別 前期 隔週1・3 曜日・時限 水1
授業科目

物理学演習C 電磁気学演習

Recitation Course for Electromagnetism
副題 電磁気学への数学からのアプローチ
担当教員 松澤 孝幸
履修年次/セメスター 前期隔週 時間数 15 受入人数 最大60名
受講対象 2T都
教室等 D42
概要 電磁気学で登場する理論式の厳密な導出方法の教示に加え、月曜4限2T都『物理学C 電磁気学入門』で登場する有用な算術についての計算訓練を行います。
目的・目標 19世紀ころまでに構築され、現代社会の根幹を担う電磁気学の本質は、大学初年度で学ぶ数学を使いこなせるようになって初めて理解できるものです。
当講座では、月曜4限2T都『物理学C 電磁気学入門』において体系的に学ぶ電磁気学理論についての数学的側面に的を絞り、物理学で良く用いられる数学技法の訓練を行うことで、数学を自在に活用できるようになることを目指します。
授業計画・授業内容 第1回: ガイダンス(9:40〜10:20)
※月曜4限2T都「電磁気学C 電磁気学入門」第1回目のガイダンスに参加した学生はこれに参加する必要はありません。

第2回: 勾配(gradient)に関する計算練習
第3回: 発散(divergence)に関する計算練習
第4回: ガウスの法則の導出
第5回: 電気鏡像法に関する問題演習
第6回: 回転(rotation)に関する計算練習
第7回: マックスウェル方程式の取り扱い1
第8回: マックスウェル方程式の取り扱い2

※ 月曜4限2T都『物理学C 電磁気学入門』のシラバスも併用してご覧ください。
キーワード 勾配(gradient)、発散(divergence)、回転(rotation)、電気鏡像法、マックスウェル方程式、グリーンの定理、ストークスの定理、電気回路
教科書・参考書 『現象と理論の電磁気学』(自作の教科書のため書店では買えません。購入方法はガイダンスの際に指示します) ※ この教科書を基にして授業を進めます。
評価方法・基準 各回の演習では小テスト(10点×7回)を行い、出席点(30点満点)との合計点(100点満点)で評価します。
関連科目 月曜4限2T都『物理学C 電磁気学入門』
履修要件 本講座は、月曜4限2T都『物理学C 電磁気学入門』を同時に受講していることを前提として進められます。ただし、単位の認定は、『物理学C 電磁気学入門』と独立して行うので注意して下さい。なお、原則として同学科のクラスでの履修をお願いします。
備考 高校で学んだ微分・積分学、大学初学年で学ぶ微分方程式の知識を、自然現象を記述するための道具として使いこなせているでしょうか?微分積分学は、17世紀以降の物理学の発展に伴って構築されました。いいかえると、これらの数学を使いこなすことなしに、物理学を理解したことにはなりません。
しかしながら、数学的な知識を独学によって科学へと応用していくことは、苦労の多い作業かもしれません。本講座を通じて大学所学年程度の主要な数学を復習するとともに、身近な現象を数学で記述する際に必要となる発想を養いましょう。