2021年度 物理学演習第二 q   Exercises in Physics II q

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開講元
理工系教養科目
担当教員名
柴田 利明 
授業形態
演習     
メディア利用科目
曜日・時限(講義室)
金1-2(H104)  
クラス
q
科目コード
LAS.P106
単位数
1
開講年度
2021年度
開講クォーター
3-4Q
シラバス更新日
2021年10月5日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

本演習では、電磁気学基礎1、2の講義内容についての演習を行う。提示された問題を解き、その説明を行うことにより、電磁気基礎1、2の講義内容の確実な理解と応用力を養う。

到達目標

本演習を履修することにより,以下の知識と能力を修得する。
1) 方程式で表された電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。
2) 物理の問題を解くための手法と考え方を身につけることができる。

キーワード

クーロンの法則,電場に関するガウスの法則,ビオ・サバールの法則,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,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

本演習で学生は配布された問題を解き、レポートにまとめ、提出する。問題は2週間に1回の頻度で出題される。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 クーロン力、クーロンの法則について問題を解く。 電磁気学に用いる数学についても問題を解く。 日常の現象でクーロン力に関係したものを取り上げ、それを定量的に計算できるようになる。
第2回 電場、電位、および電場に関するガウスの法則についての問題を解く。 電磁気学に用いる数学についても問題を解く。 電場に関するガウスの法則の問題を解けるようになる。
第3回 ビオ-サバールの法則、磁場に関するガウスの法則の問題を解く。 電磁気学に用いる数学についても問題を解く。 磁場に関するガウスの法則の問題を解けるようになる。
第4回 アンペールの法則の問題を解く。 電磁気学に用いる数学についても問題を解く。 アンペールの法則の前提になっている条件について理解する。
第5回 マクスウェル-アンペールの法則の問題を解く。 電磁気学に用いる数学についても問題を解く。 時間に依存する電磁場の影響を理解する。
第6回 マクスウェルの方程式と電磁波についての問題を解く。 電磁気学に用いる数学についても問題を解く。 電磁波の波動方程式の導出の仕方を理解する。
第7回 電磁波の性質と、光子としての性質の問題と解く。 電磁気学に用いる数学についても問題を解く。 電磁波がどのように応用されているかを理解する。

授業時間外学修(予習・復習等)

学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

授業中に必要に応じて紹介する。

参考書、講義資料等

電磁気学基礎1,2の講義資料をこの科目の資料としても用いる。

成績評価の基準及び方法

成績は、演習の時間のレポートと試験による。

関連する科目

  • LAS.P103 : 電磁気学基礎1
  • LAS.P104 : 電磁気学基礎2

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

無し

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