2017年 理工学部 シラバス - 物理学科
設置情報
| 科目名 | 電磁気学Ⅰ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 浅井 朋彦 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜2 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | M32M |
| クラス | |||
| ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 電磁気学のテーマのひとつである「静電場」の考え方を修得する。静電場に現れる現象と，その空間的なイメージを理解し．問題解法の方法を修得する。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
講義を中心に行う。適宜、レポート課題を出す。 |
| 履修条件 | 必修科目。力学I、力学II、物理数学I。ベクトル解析と多重積分。 |
授業計画
| 第1回 | 電磁気学の体系 電磁気学が扱う現象と基本的な考え方について解説する。 |
|---|---|
| 第2回 | 電荷とクーロンの法則，クーロンの法則の解法，電位と電場の関係 電荷を導入し，静電場の基本的な考え方を解説する。電場と電気力線，重ね合わせの法則について講義する。電位を導入し，電位保存の法則，電位と電場の関係を理解する。 |
| 第3回 | ガウスの法則 ガウスの法則（積分系），つづいて微分形の考え方と，関連する数学の概念について講義する。 |
| 第4回 | ポアソンの方程式，静電場の解法のまとめ 真空中の静電場を考える上で，より一般性の高いポアソンの方程式について解説し，静電場の解法についてまとめる。 |
| 第5回 | 「真空中の静電場」に関する課題とその解説 第１〜４回までに学んだ真空中の静電場に関する考え方をまとめ，理解度を確認する。 |
| 第6回 | 導体と境界条件 導体とは何か，また導体と真空の境界について，その扱い方を解説する。 |
| 第7回 | 鏡像法による静電場の解法 「仮想電荷」を導入し，導体のある静電場の考え方について解説する。 |
| 第8回 | 境界条件付きのポアソンの方程式 より一般的な解法として，境界条件を含むポアソンの方程式の考え方を導入する。 |
| 第9回 | アースと静電シールド 導体のある静電場の例として，アースと静電シールドを取り上げ，その考え方を解説する。 |
| 第10回 | 「導体のある静電場」に関する課題とその解説 第６〜９回で学んだ，導体のある静電場についてまとめ，理解度を確認する。 |
| 第11回 | 静電容量と電場のエネルギー 静電容量を導入し，また，電場の持つエネルギーについて解説する。 |
| 第12回 | 仮想変位の法則 仮想変位の法則について，その考え方を解説する。 |
| 第13回 | 双極子モーメントと分極ベクトル，分極電荷 誘電体のある静電場を考えるため，双極子モーメントを導入する。 |
| 第14回 | 誘電体のある静電場，電場のエネルギー，仮想変位の法則（誘電体あり） 誘電体のある静電場の解法について解説する。 |
| 第15回 | 「静電容量と誘電体」に関する平常試験とその解説 第１１〜１４回で学んだ電気容量および誘電体のある静電場についてまとめ，理解度を確認する。 |
その他
| 教科書 |
特に教科書は指定しません。
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|---|---|
| 参考書 |
電磁気学に関する参考書や問題集はたくさん出版されています。できるかぎり多くの本を調べて、自分にあうものを見つけてください。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
成績評価基準：２回の平常試験と定期試験（７０％）およびレポートなどの課題（３０％）により判定する。 |
| 質問への対応 | いつでもかまいませんが、オフィスアワーを別途示します。 |
| 研究室又は 連絡先 |
居室：駿河台校舎７号館２階７２１C室 |
| オフィスアワー |
水曜 駿河台 12:20 ～ 13:00
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| 学生への メッセージ |
授業に出席した時は、静粛にしましょう。 自分にあった参考書を必ず買いましょう。イメージし難い電磁気学を理解できるように頑張りましょう。 |