2021年 短期大学部 シラバス - ものづくり・サイエンス総合学科
設置情報
| 科目名 | 電磁気学Ⅱ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | ものづくり・サイエンス総合学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 山田 賢治 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜1 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | E31F |
| 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I・IIを通じて，古典電磁気学（マクスウェル電磁気学）の基本的事項について学習することにより，電磁気学を体系的に理解することを目標とする。 電磁気学における基本法則は，電場や磁場が時間的に変動しなければ，電気と磁気に関する法則はそれぞれ独立のものとなり，いわゆる静電気現象と静磁気現象は別々に取り扱うことができる。電磁気学Iでは，静電気学の法則について学習した。 ところが，電場・磁場が時間的に変動する場合には，電場と磁場は互いに関連し合うことになり，別々に扱うことは許されない。電磁気学IIでは，始めに静磁気学の法則について学習し，続いて変動する電磁場の法則について学ぶ。 科目ナンバリング:MFmPh-208 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
【面接授業】 （1）基本的重要事項の解説は，板書を中心とした講義形式で行う。 （2）基本法則や種々の重要な関係式等について，理解度確認テストを実施する。 |
| 履修条件 | 専門教育科目／選択（物理学分野） （1）電磁気学演習IIを履修すること。 （2）電磁気学I，電磁気学演習Iを履修していること。 （3）微分積分I・II，数学演習I・IIを履修していること。 （4）ベクトル解析，ベクトル解析演習を履修していること。 |
授業計画
| 第1回 | ・講義概要 ・電流と電荷保存則（その1） （1）電流と電流密度 【事前学習】電磁気学Ⅰで学習した内容について，十分復習しておくこと。（2時間） 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。（2時間） |
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| 第2回 | ・電流と電荷保存則（その2） （2）電荷保存則 ・電流と磁場（その1） （1）ローレンツ力の法則 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。（1時間） 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。（3時間） |
| 第3回 | ・電流と磁場（その2） （2）定常電流に働く磁気力 ・静磁場の法則（その1） （1）ビオ-サバールの法則（その1） 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。（1時間） 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。（3時間） |
| 第4回 | ・静磁場の法則（その2） （1）ビオ-サバールの法則（その2） 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。（1時間） 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。（3時間） |
| 第5回 | ・静磁場の法則（その3） （2）ベクトルポテンシャル （3）ベクトルポテンシャルとビオ-サバールの法則 （4）静磁場に関するガウスの法則 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。（1時間） 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。（3時間） |
| 第6回 | ・静磁場の法則（その3） （5）アンペールの法則 （6）静電場の法則と静磁場の法則の比較 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。（1時間） 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。（3時間） |
| 第7回 | ・電磁誘導（その1） （1）誘導起電力 （2）磁束 （3）磁束の一意性 （4）磁束とベクトルポテンシャル 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。（1時間） 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。（3時間） |
| 第8回 | ・電磁誘導（その2） （5）ファラデーの電磁誘導の法則 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。（1時間） 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。（3時間） |
| 第9回 | ・磁場のエネルギー（その1） （1）電場が電荷になす仕事率 （2）磁場のエネルギー 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。（1時間） 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。（3時間） |
| 第10回 | ・磁場のエネルギー（その2） （3）電磁場のエネルギーとポインティングベクトル 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。（1時間） 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。（3時間） |
| 第11回 | ・真空中の電磁場（その1） （1）電荷保存則とアンペール-マクスウェルの法則 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。（1時間） 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。（3時間） |
| 第12回 | ・真空中の電磁場（その2） （2）真空中のマクスウェル方程式 （3）電磁場の時間発展 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。（1時間） 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。（3時間） |
| 第13回 | ・真空中の電磁場（その3） （4）真空中の電磁波 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。（1時間） 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。（3時間） |
| 第14回 | ・理解度確認のための課題及びその解説 【事前学習】与えられた課題について，十分学習しておくこと。（4時間） |
| 第15回 | ・理解度確認テスト及びその解説 【事前学習】与えられた課題について，十分学習しておくこと。（4時間） |
その他
| 教科書 |
（1）佐川弘幸・本間道雄 著 『電磁気学』 物理学スーパーラーニングシリーズ 丸善出版 2012年 第2版
（2）山村泰道・北川盈雄 著 『電磁気学演習［新訂版］』 理工基礎 物理学演習ライブラリ＝3 サイエンス社 2004年 第1版
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| 参考書 |
（1）渡邊靖志 著 『基礎の電磁気学 マクスウェル方程式から始める』 培風館 2004年 第1版
（2）長岡洋介・丹慶勝市 著 『例解 電磁気学演習』 物理入門コース／演習 2 岩波書店 1990年 第1版
（3）二宮正夫・並木雅俊・杉山忠男 著 『物理のための数学入門』 講談社基礎物理学シリーズ 10 講談社 2009年 第1版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
（1）授業及び課題レポートへの取組状況30％，理解度確認テスト70％の割合で総合的に評価する。 （2）出席回数が総授業回数の5分の3（9回）に満たない場合は，履修放棄として取り扱い，学業成績を評価E（判定不可）とする。 （3）授業開始から30分を経過した後に入室した場合は，欠席として取り扱いう。 |
| 質問への対応 | 授業終了後又は電子メール等により，随時対応する。 |
| 研究室又は 連絡先 |
E-mail：yamada.kenji＠nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
水曜 船橋 09:00 ～ 10:30
水曜 船橋 12:20 ～ 13:00
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| 学生への メッセージ |
【令和2年度成績分布状況】履修者数 14名 S：2人(20%)，A：3人(30%)，B：2人(20%)，C：2人(20%)，D：1人(10%)，E：4人 |