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学科(専攻)・科目の種別等
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共通専門基礎科目(物理学) ・・・・・・・・・・・・・・・ |
授業コード Class Code |
G17323309 | 科目コード Course Code |
G173233 |
| 授業の方法 Course Type |
講義 | 単位数 Credits |
2 | ||
| 期別 Semester Offered |
後期 | 曜日・時限 Day & Period |
金１ | ||
| 授業科目 Course Title |
物理学Ｃ 電磁気学入門 |
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| Physics C: Introduction to Electromagnetics | |||||
| 担当教員 Instructor |
酒井 正俊 | ||||
| 履修年次／セメスター Students' Year/Semester to take the Course |
1年／2セメスタ（後期） | 時間数 Total Hours |
30 | 受入人数 Maximum Number of Students |
100名以内 |
| 受講対象 Students for whom Course is Intended |
１Ｔ機 | ||||
| 教室等 Classroom |
工 １７号棟 １１３教室 | ||||
| 概要 Brief Description |
ベクトル解析の初歩の解説から始まり、クーロンの法則、電界、電位、電流と磁界、電磁誘導などの電磁気に関する諸現象と基本原理について講義する。 | ||||
| 目的・目標 Objectives and Goals |
高校において微積分学を習得した理工系学生を対象とし、電磁気に関する諸現象と基本原理を中心とした基礎電磁気学を体系的に学ぶことを目的とする。学習目標は，以下の通りである。 ベクトル解析の基礎を学び、クーロンの法則から静電界の基礎、および、電流と磁界、電磁誘導、電磁波、マクスウェル方程式など、電磁気現象について理解できるようになる。 |
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| 授業計画・授業内容 Course Plans and Contents |
1. 電磁気学の概要 電磁気学を体系的に学習するために必要なベクトル解析の基礎的知識と本講義で学ぶ静電界の概要について解説する。 2. クーロンの法則 点電荷・多電荷系におけるクーロンの法則を論じ，電磁気学の基本となる電気力線，電界の概念について概説する。 3. 電界と電位 クーロンの法則から点電荷における電界，さらに多数の点電荷，空間的に分布する電荷に対する電界を求める。また，電界中において電荷を移動させたときの仕事と電位の関係について述べる。 4. ガウスの法則 点電荷群のつくる電位分布，ガウスの法則について解説する。 5. 誘電体と分極 誘電体における分極と巨視的性質について説明する。 6. コンデンサと静電エネルギー コンデンサにおける電荷と電位、およびコンデンサに蓄えられる静電エネルギーについて述べる。 7. 電流，電圧とオームの法則 電気回路における電圧と電流の関係，起電力とオームの法則について述べる。 8. 前半の復習および演習 9. 電流と磁場 電流間に働く力、ビオ・サバールの法則、ローレンツ力について説明する。 10. アンペールの法則 アンペールの法則について学習する。 11. 磁性体 磁性体と磁気的性質 12. 電磁誘導の法則 ファラデーの電磁誘導の法則について説明する。 13. インダクタンスと磁気エネルギー 自己インダクタンス及び相互インダクタンスを導入し，磁気エネルギーについて説明する。 14. マクスウェルの方程式 時間的に変動する電磁界の法則を記述するマクスウェルの方程式について解説する。 15. 復習と総合的演習 16. 期末試験 |
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| キーワード Keywords |
クーロンの法則、電位、電界、ガウスの法則、コンデンサ、静電エネルギー、磁界、アンペールの法則、インダクタンス、磁気エネルギー、電磁誘導の法則 | ||||
| 教科書・参考書 Textbooks/Reference Books |
特に指定しないが，各自の適した参考書（開講時に案内します）を手元におくこと。 | ||||
| 評価方法・基準 Evaluation Procedures and Criteria |
期末試験(約70％を予定）と中間演習またはレポート（約30％を予定）で評価する。単位を取得するためには，期末試験を受験して60点以上を取得するとともに、中間演習またはレポートを提出しなければならない。 | ||||
| 関連科目 Related Courses |
物理学CI電磁気学演習1 | ||||
| 備考 Remarks |
電磁気学演習1を同時に受講することを前提に講義を進める。クラス指定のある学生は学部・学科の指定クラス以外では受講できない。再履修の学生は、原則同じクラスで受講する。 | ||||
