- 開講元
- 物理学科
- 授業形態
- 演習 (ライブ型)
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 火7-8(H112) 金7-8(H112)
- クラス
- -
- 科目コード
- ZUB.E211
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2022年度
- 開講クォーター
- 1Q
- シラバス更新日
- 2022年3月16日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 日本語
- アクセスランキング
-
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講義の概要とねらい
本演習では講義に則して電磁気学の問題の解決方法を学ぶ。演習問題を自分の手で解くことにより、ベクトル解析、マクスウェル方程式、その他の諸定理についての理解を深め、それらを用いて具体的な問題を解く能力を獲得するこをねらいとする。
到達目標
ベクトル解析、マクスウェル方程式、その他の諸定理を用いて電磁気学の問題を解けるようになる。
キーワード
電場、磁場、マクスウェル方程式
学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)
| ✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | 展開力(探究力又は設定力) | ✔ 展開力(実践力又は解決力) |
授業の進め方
演習問題を配布するので、それを次回の授業までに解くこと。授業では担当を決めて解答を発表してもらい、問題解説と質疑応答を行う。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | ベクトル解析 | ベクトル解析の基礎を理解する。 |
| 第2回 | 面積分とガウスの定理 | ガウスの定理を理解し応用問題を解く。 |
| 第3回 | 線積分とストークスの定理 | ストークスの定理を理解し応用問題を解く。 |
| 第4回 | マックスウェル方程式 I | マックスウェル方程式の基礎的事項を理解する。 |
| 第5回 | 静電場 | 電場に対するガウスの法則を理解し応用問題を解く。 |
| 第6回 | 多重極展開 | 静電ポテンシャルの多重極展開を理解する。 |
| 第7回 | ラプラス方程式と変数分離 | 変数分離を用いてラプラス方程式を解く方法を理解する。 |
| 第8回 | 境界値問題と鏡像法 | 鏡像法を用いて境界条件下のポアソン方程式を解く方法を理解する。 |
| 第9回 | 静磁場 | ビオ・サバールの法則とベクトルポテンシャルについて理解する。 |
| 第10回 | マックスウェル方程式 II | マックスウェル方程式の発展的事項を理解する。 |
| 第11回 | 準定常電流と電磁誘導 | 定常電流に関する問題を解く。 |
| 第12回 | 点電荷と電磁場の相互作用 | ローレンツ力について理解し電磁場中を運動する荷電粒子の問題を解く。 |
| 第13回 | エネルギー保存と運動量保存 | ポインティングのベクトルやエネルギーと運動量の保存則について理解する。 |
| 第14回 | 真空中の電磁波 | 電磁波に関連した問題を解く。 |
授業時間外学修（予習・復習等）
学修効果を上げるため，授業で配布する演習問題について予習と復習をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
教科書
演習問題を配布する。
参考書、講義資料等
砂川重信「理論電磁気学（第3版）」（紀伊國屋書店、1999年出版）
砂川重信著 電磁気学 岩波書店（物理テキストシリーズ 4）
成績評価の基準及び方法
授業における発表とレポートで評価する。
関連する科目
- LAS.P103 ： 電磁気学基礎１
- LAS.P104 ： 電磁気学基礎２
- ZUB.E216 ： 電磁気学第二
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
なし
