電磁気学特論 (O34A O46A)

日本大学理工学部

2025年大学院理工学研究科シラバス - 量子理工学専攻

設置情報

科目名	電磁気学特論
設置学科	量子理工学専攻	学年	1年
担当者	行方　直人	履修期	前期
単位	2	曜日時限	水曜4 木曜6
校舎	駿河台	時間割CD	O34A O46A
クラス

概要

学修到達目標	物理学科学部生が学ぶ程度の電磁気学を学ぶ．物理学科以外の学生を主な対象とし，大学院各専攻での学習，研究に必要な基礎を習得する．
授業形態及び授業方法	【対面授業】板書を中心とした授業と一部演習．授業資料（ノート）を事前に配布する．
準備学習（予習・復習等）の内容・受講のための予備知識	物理学科以外の工学系学科出身者に配慮する．【準備学習】第1回の講義までに，理工系学部初等程度の微積分を復習しておくこと．

授業計画

第1回	ガイダンス：本講義で扱う内容，目標，および成績評価方法を理解する. 電磁気学で使用する物理数学：ベクトル，微積分に関して理解する．	【事前学修】理工系学部初等程度の微積分を復習しておくこと．【事後学修】講義内容をよく復習し，不明点・未理解な点等があれば，整理しておくこと．	事前学修・事後学修それぞれ120分
第2回	ベクトル解析①：grad、div、rot演算を理解する．前回講義に関する不明点・未理解な点等があれば，個別または全体に補足説明を行う．	【事前学修】学部初等水準の線形代数を復習しておくこと．【事後学修】講義内容をよく復習し，不明点・未理解な点等があれば，整理しておくこと．	事前学修・事後学修それぞれ120分
第3回	ベクトル解析②：ガウスの定理、ストークスの定理を理解する．前回講義に関する不明点・未理解な点等があれば，個別または全体に補足説明を行う．	【事前学修】事前配布する講義資料に目を通しておくこと．【事後学修】講義内容をよく復習し，不明点・未理解な点等があれば，整理しておくこと．	事前学修・事後学修それぞれ120分
第4回	真空中の電磁場，電気双極子モーメント：クーロンの法則を出発点として真空中の電磁場について理解する．前回講義に関する不明点・未理解な点等があれば，個別または全体に補足説明を行う．	【事前学修】事前配布する講義資料に目を通しておくこと．【事後学修】講義内容をよく復習し，不明点・未理解な点等があれば，整理しておくこと．	事前学修・事後学修それぞれ120分
第5回	Maxwell方程式：ガウスの法則，磁束保存，ファラディの法則，マックスウェル・アンペールの法則の導出方法を学ぶ．前回講義に関する不明点・未理解な点等があれば，個別または全体に補足説明を行う．	【事前学修】事前配布する講義資料に目を通しておくこと．【事後学修】講義内容をよく復習し，不明点・未理解な点等があれば，整理しておくこと．	事前学修・事後学修それぞれ120分
第6回	ポテンシャルとエネルギー：電磁ポテンシャルとエネルギーに関して理解する．前回講義に関する不明点・未理解な点等があれば，個別または全体に補足説明を行う．	【事前学修】事前配布する講義資料に目を通しておくこと．【事後学修】講義内容をよく復習し，不明点・未理解な点等があれば，整理しておくこと．	事前学修・事後学修それぞれ120分
第7回	物質中の静電場：金属内外の電場（静的）に関して理解する．前回講義に関する不明点・未理解な点等があれば，個別または全体に補足説明を行う．	【事前学修】事前配布する講義資料に目を通しておくこと．【事後学修】講義内容をよく復習し，不明点・未理解な点等があれば，整理しておくこと．	事前学修・事後学修それぞれ120分
第8回	物質中の静電場：誘電体内外の電場（静的）に関して理解する．前回講義に関する不明点・未理解な点等があれば，個別または全体に補足説明を行う．	【事前学修】事前配布する講義資料に目を通しておくこと．【事後学修】講義内容をよく復習し，不明点・未理解な点等があれば，整理しておくこと．	事前学修・事後学修それぞれ120分
第9回	ラプラス方程式と特殊解法：ラプラス方程式とその解に関して学ぶ．また，鏡像法などの電場特殊解法などを学ぶ．前回講義に関する不明点・未理解な点等があれば，個別または全体に補足説明を行う．	【事前学修】事前配布する講義資料に目を通しておくこと．【事後学修】講義内容をよく復習し，不明点・未理解な点等があれば，整理しておくこと．	事前学修・事後学修それぞれ120分
第10回	第1回～第9回までの演習と解説演習問題（演習時間中に配布）の解答をまとめてレポートとして提出すること．時間内に解けなかった問題に関しては解説を参考としてレポートにまとめること．不明点等もあれば同レポートにまとめること．採点，不明点の解説はレポートの返却をもって行う．提出・返却の期限・方法は適宜指示する．	【事前学修】第1回～第9回までの講義内容をよく復習しておくこと．【事後学修】授業中に行う演習内容と配布する追加演習問題に関してレポートをまとめること．	事前学修・事後学修それぞれ120分
第11回	定常電流：電荷保存則，抵抗，電気伝導，回路に関して学ぶ．前回講義に関する不明点・未理解な点等があれば，個別または全体に補足説明を行う．	【事前学修】事前配布する講義資料に目を通しておくこと．【事後学修】講義内容をよく復習し，不明点・未理解な点等があれば，整理しておくこと．	事前学修・事後学修それぞれ120分
第12回	静磁場：定常電流と磁場の関係，それらに関する内容に関して学ぶ．前回講義に関する不明点・未理解な点等があれば，個別または全体に補足説明を行う．	【事前学修】事前配布する講義資料に目を通しておくこと．【事後学修】講義内容をよく復習し，不明点・未理解な点等があれば，整理しておくこと．	事前学修・事後学修それぞれ120分
第13回	物質中の静磁場：磁性体に関して学ぶ．前回講義に関する不明点・未理解な点等があれば，個別または全体に補足説明を行う．	【事前学修】事前配布する講義資料に目を通しておくこと．【事後学修】講義内容をよく復習し，不明点・未理解な点等があれば，整理しておくこと．	事前学修・事後学修それぞれ120分
第14回	変動電磁場：波動方程式，電信方程式に関して学ぶ．前回講義に関する不明点・未理解な点等があれば，個別または全体に補足説明を行う．	【事前学修】事前配布する講義資料に目を通しておくこと．【事後学修】講義内容をよく復習し，不明点・未理解な点等があれば，整理しておくこと．	事前学修・事後学修それぞれ120分
第15回	第11回～第14回までの演習と解説演習問題（演習時間中に配布）の解答をまとめてレポートとして提出すること．時間内に解けなかった問題に関しては解説を参考としてレポートにまとめること．不明点等もあれば同レポートにまとめること．採点，不明点の解説はレポートの返却をもって行う．提出・返却の期限・方法は適宜指示する．	【事前学修】第11回～第14回までの講義内容をよく復習しておくこと．【事後学修】授業中に行う演習内容と配布する追加演習問題に関してレポートをまとめること．	事前学修・事後学修それぞれ120分

その他

教科書	授業資料（ノート）を配布します．
参考資料コメント及び資料（技術論文等）	砂川重信『理論電磁気学』紀伊国屋書店 1973年長岡洋介『電磁気学I、II』物理学入門シリーズ岩波書店 1982年後藤憲一、山崎修一郎『詳解電磁気学演習』共立出版株式会社ここであげた参考書にこだわる必要は無い．
成績評価の方法及び基準	レポート（60%），演習の解答（40％）から理解度を評価する．
質問への対応	随時受け付ける。
研究室又は連絡先	量子科学研究所　量子光学研究室（駿河台7号館２F） E_mail：namekata.naoto@nihon-u.ac.jp Tel 03-3259-0918
オフィスアワー	金曜駿河台 17:00 ～ 19:00 駿河台7号館２F、722B
学生へのメッセージ	電磁気学は現代科学技術の基礎の一つであり，理工系の多くの分野において極めて重要です．本講義において基礎を身につけ，自身の研究・開発へ大いに役立ててください．

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