2016年度 電磁気学基礎2 P   Fundamentals of Electromagnetism 2

文字サイズ 

アップデートお知らせメールへ登録 お気に入り講義リストに追加
開講元
理工系教養科目
担当教員名
柴田 利明 
授業形態
講義
メディア利用
 
曜日・時限(講義室)
金3-4(W331)  
クラス
P
科目コード
LAS.P104
単位数
1
開講年度
2016年度
開講クォーター
4Q
シラバス更新日
2016年4月27日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
アクセスランキング
media

講義の概要とねらい

 電磁気学基礎1に引き続き,本講義では静磁場,変動する電磁場,マクスウェル方程式,電磁波について講義する。
 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,真空中の電磁気学の基本法則と,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) 誘導起電力,誘導電場,自己誘導,相互誘導,磁気エネルギー,変位電流などの概念を正しく理解し,数学的に表現できる。
2) 磁束密度に関するガウスの法則,アンペールの法則,ファラデーの法則,マクスウェル・アンペールの法則を正しく理解し,電磁気学の問題に応用できる。
3) マクスウェル方程式を基に電磁波を理解できる。
4) 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。

キーワード

ガウスの法則,アンペールの法則,電磁誘導,ファラデーの法則,誘導起電力,誘導電場,自己インダクタンス,相互インダクタンス,磁気エネルギー,変位電流,マクスウェル・アンペールの法則,マクスウェル方程式,電磁波

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 時間的に変動する磁場による誘導電場、誘導起電力、ファラデイの法則 磁場の時間的変動と座標系の移動との関係を理解する。
第2回 電磁誘導、自己インダクタンス、相互インダクタンス 電磁誘導について、具体的な例について実際の数値を求める。
第3回 マクスウェル‐アンペールの法則 変位電流と幾何学的な立体角との関係を理解する。
第4回 マクスウェル方程式 マクスウェル方程式を用いて具体的な問題を計算する。
第5回 微分系のマクスウェルの方程式 マクスウェル方程式を連立方程式として理解する。
第6回 電磁波 点源からの電磁波と平面波の関係を理解する。
第7回 光学と素粒子の基礎 電荷は素粒子反応の結合の強さを表すことを理解する。
第8回 全体のまとめ このコースで学んだことと学ばなかったことを区別し、今後、電磁気学を学ぶ方向を明確にする。

教科書

プリントを配布する。

参考書、講義資料等

授業中に紹介する。

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。

このページのトップへ