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。
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。
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
✔ 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) |
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 | |
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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。 |
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。
授業中に必要に応じて紹介する。
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。
成績は、演習の時間のレポートと試験による。
無し