2023年 理工学部 シラバス - 教養教育・外国語・保健体育・共通基礎
設置情報
| 科目名 | 電気と磁気の物理学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 一般教育 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 坂元 啓紀 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜5 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | S35L |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 電磁気学の基本概念および基礎法則を理解し，基本的な応用の仕方を取得することを目的とする。まず，場の概念を用いて静電気現象を記述し，次に電流や静磁場の現象を順に説明する。その後，時間的に変動する電磁場の現象の大事な例として電磁誘導を説明する。 ※本授業科目はDP1・3及びCP1・3に該当している。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 板書を中心とした講義形式で行う。適宜，例題を提示し，手を動かしながら考えることにより，深い理解に到達できるようにする。 |
| 履修条件 | 基礎教育科目。選択。微分積分学I，II，線形代数学I，II，力と運動の物理学I，IIまたは物理学I，IIを履修していることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | ガイダンス：電磁気学とは 電荷と電気力：電荷の保存則，クーロンの法則 【事前学習】 (120分) シラバス，学部要覧に目を通しておくこと。また，高校物理の電磁気分野の基本事項を確認しておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと参考書を用いて，物理学において，電磁気学とはどのような学問かをしっかり復習すること。また，参考書などの問題を解くことにより復習すること。 |
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| 第2回 | 静電場(1)：電場，ガウスの法則 【事前学習】 (120分) 参考書の該当する部分を読み，電場，ガウスの法則についての基本事項を確認すること。理解できない箇所は，質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと参考書を用いて，参考書などの問題を解くことにより復習すること。 |
| 第3回 | 静電場(2)：ガウスの法則とその応用 【事前学習】 (120分) 参考書の該当する部分を読み，ガウスの法則とその応用についての基本事項を確認すること。理解できない箇所は，質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと参考書を用いて，参考書などの問題を解くことにより復習すること。 |
| 第4回 | 電位(1)：電位，電気力による位置エネルギー 【事前学習】 (120分) 参考書の該当する部分を読み，電位，電気力による位置エネルギーについての基本事項を確認すること。理解できない箇所は，質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと参考書を用いて，参考書などの問題を解くことにより復習すること。 |
| 第5回 | 電位(2)：等電位面と等電位線，導体と電場 【事前学習】 (120分) 参考書の該当する部分を読み，等電位面と等電位線，導体と電場についての基本事項を確認すること。理解できない箇所は，質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと参考書を用いて，参考書などの問題を解くことにより復習すること。 |
| 第6回 | キャパシター：キャパシターとは何か，キャパシターの静電容量 【事前学習】 (120分) 参考書の該当する部分を読み，キャパシターについての基本事項を確認すること。理解できない箇所は，質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと参考書を用いて，参考書などの問題を解くことにより復習すること。 |
| 第7回 | 電流(1)：電流，起電力 【事前学習】 (120分) 参考書の該当する部分を読み，電流，起電力についての基本事項を確認すること。理解できない箇所は，質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと参考書を用いて，参考書などの問題を解くことにより復習すること。 |
| 第8回 | 電流(2)：オームの法則，キルヒホッフの法則 【事前学習】 (120分) 参考書の該当する部分を読み，オームの法則，キルヒホッフの法則についての基本事項を確認すること。理解できない箇所は，質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと参考書を用いて，参考書などの問題を解くことにより復習すること。 |
| 第9回 | 電流と磁場(1)：磁石と磁場，電流のつくる磁場 【事前学習】 (120分) 参考書の該当する部分を読み，磁石と磁場，電流のつくる磁場についての基本事項を確認すること。理解できない箇所は，質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと参考書を用いて，参考書などの問題を解くことにより復習すること。 |
| 第10回 | 電流と磁場(2)：磁束と磁場のガウスの法則，アンペールの法則 【事前学習】 (120分) 参考書の該当する部分を読み，磁束と磁場のガウスの法則，アンペールの法則についての基本事項を確認すること。理解できない箇所は，質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと参考書を用いて，参考書などの問題を解くことにより復習すること。 |
| 第11回 | 電流と磁場(3)：電流に働く磁気力，電流間に働く力 【事前学習】 (120分) 参考書の該当する部分を読み，電流に働く磁気力，電流間に働く力についての基本事項を確認すること。理解できない箇所は，質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと参考書を用いて，参考書などの問題を解くことにより復習すること。 |
| 第12回 | 電磁誘導(1)：電磁誘導の法則 【事前学習】 (120分) 参考書の該当する部分を読み，電磁誘導の法則についての基本事項を確認すること。理解できない箇所は，質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと参考書を用いて，参考書などの問題を解くことにより復習すること。 |
| 第13回 | 電磁誘導(2)：交流，変圧器 【事前学習】 (120分) 参考書の該当する部分を読み，交流，変圧器についての基本事項を確認すること。理解できない箇所は，質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと参考書を用いて，参考書などの問題を解くことにより復習すること。 |
| 第14回 | 電気と磁気の物理学まとめ，マクスウェル方程式 【事前学習】 (120分) 参考書の該当する部分を読み，マクスウェル方程式についての基本事項を確認すること。理解できない箇所は，質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 専門教育科目の学修に備えて，この講義で学んだことの総まとめをすること。 |
| 第15回 | 平常試験及びその解説 【事前学習】 (180分) 参考書，講義ノートなどを用いて，この講義で学んだ内容を様々な角度から考察できるようにしておくこと。 【事後学習】 (60分) 専門教育科目の学修に備えて，この講義で学んだことの総まとめをすること。 |
その他
| 教科書 |
特に指定しない。
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| 参考書 |
兵頭俊夫 『電磁気学（増補修訂版）』 裳華房テキストシリーズ－物理学 裳華房 2021年
秋光 純，村上修一，前田はるか，伏屋雄紀 『基礎物理学 電磁気学』 培風館 2016年
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| 成績評価の方法 及び基準 |
主に平常試験(７割程度)によるが，講義への取り組み(理解度チェック)(３割程度)も加味する。 |
| 質問への対応 | オフィスアワー以外でも，質問は随時受け付ける。 来室時には，できれば，連絡してくれると助かる。 |
| 研究室又は 連絡先 |
研究室：日本大学理工学部船橋校舎1号館2階122A室 連絡先：cst99.em.sakamoto_AT_gmail.com (_AT_を@に変えてください) |
| オフィスアワー |
水曜 船橋 12:30 ～ 13:20 研究室にて対応
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| 学生への メッセージ |
授業は出来るだけ丁寧に進めていきますが，ただ単に講義に出席して板書をノートするだけでは，本科目を理解することは出来ません。必ず予習, 復習を行ってください。また，質問を歓迎します。気軽にたずねてきて下さい。 |