2019年 理工学部 シラバス - 物理学科
設置情報
| 科目名 | 電磁気学Ⅱ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 浅井 朋彦 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜2 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | M32N |
| 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 | 電磁気学のテーマである定常電流場，定常電流が作る「静磁場」および変動する電磁場の考え方を修得する。「電場」と「磁場」を統合するマクスウェルの方程式を理解する。また電磁場に現れる現象をマクスウェルから理解し．問題解法の方法を修得すをる。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
配布資料とスライドを使用した講義を中心に行う。適宜，レポート課題を出す。シラバスに示した学習内容および順序は，進度等によって変更される可能性がある。 |
| 履修条件 | 必修科目．力学I、力学II、物理数学I、物理数学Ⅱ、電磁気学I。ベクトル解析と多重積分 |
授業計画
| 第1回 | 電流要素の導入，静磁場の考え方 電流を定義し，静磁場の基本的な考え方について解説する。 【事前学習】物理数学および電磁気学Iの範囲を復習して授業に臨むこと（３０分） 【事後学習】授業内容の復習をすること（３０分） |
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| 第2回 | ビオ=サバールの法則，アンペールの法則 ビオ=サバールの法則およびアンペールの法則について解説する。 オームの法則と電流方程式 オームの法則と電流・電位保存則について説明し，その解法を解説する。 【事前学習】第１回の講義および物理数学の関連範囲を復習して授業に臨むこと（３０分） 【事後学習】授業内容の復習をすること（３０分） |
| 第3回 | ストークスの定理とベクトルポテンシャル ストークスの定理について解説する。またベクトルポテンシャルを導入し，真空中の静磁場についてまとめる。 【事前学習】物理数学の積分に関連する範囲を復習して授業に臨むこと（３０分） 【事後学習】授業内容の復習をすること（３０分） |
| 第4回 | 磁気双極子と磁気モーメント，磁性体，磁気回路，磁荷と磁位 磁性体の性質や磁気回路について解説する。 【事前学習】電気回路および力学で学んだモーメントの考え方について復習して授業に臨むこと（３０分） 【事後学習】授業内容の復習をすること（３０分） |
| 第5回 | 電流と静磁場に関する課題と解説 第１〜４回で学んだ電流と静磁場についてまとめ，理解度を確認する。 【事前学習】第１〜４回の講義の範囲を復習して授業に臨むこと（３０分） 【事後学習】授業内容の復習をすること（３０分） |
| 第6回 | 誘導起電力とファラデーの法則 電磁場により電子が受ける力について解説し，また，誘導起電力の解法について講義を行う。 アンペールの法則 アンペールの法則について解説し，その解法について講義を行う。 【事前学習】第５回までの講義の範囲を復習して授業に臨むこと（３０分） 【事後学習】授業内容の復習をすること（３０分） |
| 第7回 | 自己インダクタンスと相互インダクタンス インダクタンスを導入し，その考え方について講義を行う。 【事前学習】第６回の講義の範囲を復習して授業に臨むこと（３０分） 【事後学習】授業内容の復習をすること（３０分） |
| 第8回 | 磁場のエネルギー インダクタンスと磁気エネルギーとの関係について解説する。 【事前学習】第７回と電磁気学Iで学習した静電場のエネルギーの考え方について復習して授業に臨むこと（３０分） 【事後学習】授業内容の復習をすること（３０分） |
| 第9回 | 過渡現象論 時間変化を伴う電磁場について，その基本的な考え方を解説する。 【事前学習】第８回と物理学実験で学んだ回路の過渡特性について復習して授業に臨むこと（３０分） 【事後学習】授業内容の復習をすること（３０分） |
| 第10回 | 電磁誘導とインダクタンスに関する課題と解説 第６〜９回で学んだ真空中の静磁場および電磁誘導についてまとめ，理解度を確認する。 【事前学習】第６〜９回の講義内容について復習して授業に臨むこと（３０分） 【事後学習】授業内容の復習をすること（３０分） |
| 第11回 | 変位電流と電磁波 電位電流を導入し，その考え方を解説し，また電磁波との関係について講義する。 【事前学習】ベクトル解析と特に第９回の範囲について復習して授業に臨むこと（３０分） 【事後学習】授業内容の復習をすること（３０分） |
| 第12回 | マクスウェルの方程式とポインティングの定理 マクスウェルの方程式を導出し，電磁エネルギーの流れを理解する。 【事前学習】第８回および第１１回の範囲について復習して授業に臨むこと（３０分） 【事後学習】授業内容の復習をすること（３０分） |
| 第13回 | マクスウェルの方程式と電磁現象 マクスウェルの方程式についてまとめその応用について解説する。 【事前学習】第１２回の範囲について復習して授業に臨むこと（３０分） 【事後学習】授業内容の復習をすること（３０分） |
| 第14回 | 電磁ポテンシャルとローレンツゲージ，電磁気と特殊相対論 電磁気学と特殊相対論の関係について解説する。 【事前学習】第１３回の範囲について復習して授業に臨むこと（３０分） 【事後学習】授業内容の復習をすること（３０分） |
| 第15回 | マクスウェルの方程式に関する平常試験とその解説 第１１〜１４回で学んだマクスウェルの方程式についてまとめ，その理解度を確認する。 【事前学習】第１１〜１４回で学んだ内容について復習して授業に臨むこと（３０分） 【事後学習】授業内容の復習をすること（３０分） |
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（８０％）およびレポートなどの課題（２０％）により判定する。 |
| 質問への対応 | 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 7号館2階721C室
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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。必ず、自分にあった参考書を１冊買いましょう。イメージしにくい電磁気学を理解できるように頑張りましょう。 |