2016年度 電磁気学基礎1 G   Fundamentals of Electromagnetism 1

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開講元
理工系教養科目
担当教員名
宗片 比呂夫 
授業形態
講義
メディア利用
 
曜日・時限(講義室)
火3-4(W323)  
クラス
G
科目コード
LAS.P103
単位数
1
開講年度
2016年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2016年5月26日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

 本講義ではクーロンの法則から出発し,静電場と静磁場について講義する。
 電磁気学は自然を理解するための重要な学問である。また,専門コースでの理学,工学,生命科学を学ぶ上での必須の基礎学問である。本講義では,電荷がつくる電場と電流がつくる磁場の概念と,その数学的記述を修得し,これを基に電気磁気現象を理解し,未知の電気磁気学問題を解く能力を養う。

到達目標

 本講義を履修することにより,以下の知識と能力を修得する。
1) 電場,電位,静電エネルギー,磁束密度,磁気モーメントなどの概念を正しく理解し,数学的に表現できる。
2) 電場に関するガウスの法則とビオ・サバールの法則を正しく理解し,電場や磁束密度を求めることに応用できる。
3) 方程式で表された電気磁気学問題の数学的解を求めることができ,数学的解が意味する物理を説明できる。

実務経験のある教員等による授業科目等

-

キーワード

クーロンの法則,電場,ガウスの法則,電位,導体,コンデンサー,電気容量,静電エネルギー,電流,磁気力,磁束密度,磁気モーメント,ビオ・サバールの法則

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

 各講義の2/3は基礎的内容について,残る1/3は発展的応用的内容についての解説に充てる.講義内容の確実な理解と応用力を養うために,講義内容に関連した演習問題を物理学演習第二で出題する。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 教科書 p.1-25 電荷、電界、重ね合わせの原理、電気力線、電界に関するガウスの法則 教科書 例題 1.3.3、問1.6、例題 1.4.2、問1.9
第2回 教科書 p.24-36 電位、電位と電界の関係、双極子 教科書 例題1.4.3、問1.10、例題1.5.1
第3回 教科書 p.35-52 導体と電界、静電エネルギー(その1) 教科書 例題1.5.4、p.40-41、p.42 図1.31(a)(b)
第4回 教科書 p.52-55 静電エネルギー(その2)、p.70-72 電流と磁界 教科書 図1.40、式 (1.80)、(1.81)、図2.5、式 (2.21)
第5回 教科書 p.72-75 ローレンツ力と外積、p.87-90 磁束密度に関するガウスの法則 教科書 式 (2.26)、図2.21
第6回 教科書 p.77-84 磁気モーメント、ビオ・サバールの法則(その1) 教科書 例題 2.3.1、2.4.1
第7回 教科書 p.85-87 ビオ・サバールの法則(その2) 教科書 例題 2.4.3
第8回 教科書 p.91-98 アンペールの法則 教科書 例題 2.6.1

教科書

電磁気学(田中秀数著、培風館)

参考書、講義資料等

電磁気学 (中山正敏著、裳華房)

成績評価の基準及び方法

到達度を期末試験により評価する。

関連する科目

  • LAS.P106 : 物理学演習第二

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

履修の条件を設けない。

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