物理学B II-a   General Physics B

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担当教員
松下 道雄 
使用教室
金5-6(W641)  
単位数
講義:2  演習:0  実験:0
講義コード
1533
シラバス更新日
2012年12月28日
講義資料更新日
2013年2月5日
アクセス指標
学期
後期  /  推奨学期:2

講義概要

1860年代後半にイギリスのJames C. Maxwellによってまとめあげられた、電磁場についての古典理論を学ぶ。この理論は、電磁現象を電荷や電流などの間に直接働く遠隔力の考え方ではなく、空間を伝播する場の考え方に基づいている。電磁場を性格づける数学的手法としてのまざまな微積分操作を学び、それらを実際にMaxwellの基礎方程式に使うと必然の帰結として真空中を光速で伝播する電磁波が予言される。

講義の目的

電磁気学の基礎を学ぶ。基本的な電磁現象の意味を把握し、それらの数学的な表現を与える。電磁現象を究明する際の物理学の方法や概念を理解し、それらを実際に応用できるようにする。

講義計画

1.静電場の性質( I ) クーロンの法則、電場の定義と性質、ガウスの法則の導出
2.静電場の性質( II ) 電位が定義できる条件、電気双極子の作る電場
3.導体( I ) 導体とは何か、導体内の電荷の振る舞い
4.導体( II ) コンデンサの性質、静電エネルギー
5.誘電体( I ) 誘電体の特性と電気分極の関連
6.誘電体( II ) 分極電荷と電場の関係、誘電体中のガウスの法則
7.定常電流  電流とオームの法則、電流の電子論、準定常電流
8.静磁場  磁場、磁性体と磁気分極、磁性体と磁湯、電流に働く磁気力
9.電流と磁場( I ) 電流の作る磁場、ビオ・サバールの法則
10.電流と磁場( II ) アンペールの法則
11.電磁誘導  電磁誘導の法則、誘導電場
12.電磁誘導と回路  誘導電場、相互誘導と自己誘導、交流回路
13.電磁波の発生  電束線の運動と磁場
14.マックスウエル方程式  マックスウエル方程式の導出
15.電磁波理論の応用  マックスウエル方程式の解としての電磁場、相対性

教科書・参考書等

授業中にプリントを配布する。
参考書としては
砂川重信 物理の考え方2「電磁気学の考え方」 岩波書店(1993年)
小口武彦編 「物理学 B (電磁気学)」 槙書店(1984年)
渡邊靖志 「基礎からの電磁気学 マクスウェル方程式から始める」 培風館(2004年)
中山正敏 「電磁気学」 裳華房(1986年)

関連科目・履修の条件等

なし

成績評価

学期末試験による

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