- 学部・研究科
Faculty/Graduate School - シ/環
- 時間割コード
Course Code - 60103
- 科目名
Course title
サブテーマ
Subtitle - 物理を学ぶ（電磁気学１）
- 授業形態/単位
Term/Credits - クラス
Class -
- 秋/2
- B 3
- 担任者名
Instructor - 市田 正夫
- 曜限
Day/Period - 木2
- 授業概要
Course Description
到達目標
Course Objectives -
授業種別 / Teaching Types
講義（対面型）
言語 / Language
日本語(Japanese)
授業概要 / Course Description
高校の物理で学んだように、2つの電荷があれば、その間にはクーロンの法則に従って力が働く。しかし、電磁気学では、「1つの電荷が周りの空間に『電界(電場)』をつくり、もう1つの電荷は電界から力を受ける」と考える。電磁気現象のように目に見えないものを扱う場合に、このような「場の概念」は、非常に有効かつ重要である。この講義では「電界」および「磁界」そのものが持っている法則、ガウスの法則(電荷と電界)、アンペールの法則(電流と磁界)、ファラデーの法則(時間変動する電界と磁界)などについて学ぶ。取り扱う現象はすべて高校で学んだものであるが、高校物理の単なる復習ではなく、ベクトル、微分、積分の知識を前提として講義を行い、「場の概念」を理解し、電磁気学に関する基礎知識とそれらを応用できる能力を養うことを目標とする。
講義は板書とプロジェクターを併用する。到達目標 / Course Objectives
①知識・技能の観点
「電界」および「磁界」の「場の概念」を理解できる。
②思考力・判断力・表現力等の能力の観点
ガウスの法則やアンペールの法則など電磁気学の法則を用いて、電界や磁界が計算できる。
③主体的な態度の観点
自ら電磁気学に関する問題を設定し解決することが出来る。授業手法 / Teaching Methods
・教員による資料等を用いた説明や課題等へのフィードバック
・学生による学習のふりかえり
- 授業計画
Course Content -
授業計画 / Course Content
第1章では電荷が作る電界や電位(静電ポテンシャル)について学ぶ。第2章では電流が磁界の源であることを学ぶ。第3章では時間変動する磁界から誘導される電界について学ぶ。
第1回：電界
電荷とクーロンの法則、電界について
第2回：電磁気学で使う数学
ベクトルとそのスカラー積、ベクトル積、ベクトルの積分、微分など
第3回：ガウスの法則
電気力線や電束、ガウスの法則について
第4回：電位
電位と電界の関係について
第5回：電界のエネルギー
電界が持つエネルギーについて
第6回：電気容量
コンデンサーと電気容量について
第7回：電流
オームの法則およびキルヒホッフの法則について
第8回：静磁気学
磁気力におけるクーロンの法則および磁気双極子について
第9回：電流の作る磁界
ローレンツ力とビオ・サバールの法則について
第10回：アンペールの法則
アンペールの法則について
第11回：電磁誘導
ファラデーの法則について
第12回：誘導係数
自己誘導と相互誘導について
第13回：交流
交流回路とインピーダンスについて
第14回：電磁波
電磁波について
第15回：まとめ授業時間外学習 / Expected work outside of class
毎回、授業の冒頭に前回の授業内容の理解度を自己確認するために小テストを行う（ただし成績の評価の対象とはしない）。 授業資料、教科書、ノートを読み返し、授業内容の理解に努めるよう復習をすること。 また、シラバスで指定している教科書や参考書の範囲を読み、内容を把握するように予習すること。
- 成績評価の方法・基準・評価
Grading Policies /
Evaluation Criteria -
方法 / Grading Policies
定期試験（筆記試験）の成績で評価する。
定期試験(100%)基準・評価 / Evaluation Criteria・Assessment Policy
①知識・技能の観点
・基礎的な概念や法則を問う設問(50%)
②思考力・判断力・表現力等の能力の観点
・組み合わせ問題など応用力を問う設問(50%)
③主体的な態度の観点
定期試験の結果60%以上の成績を合格とする。
- 教科書
Textbooks 関西大学工学部物理学教室関西大学システム理工学部物理・応用物理学科 編 『電磁気学(上)』 （学術図書出版）
-
参考書
References 市田正夫 電磁気学講義ノート サイエンス社 978-4-7819-1412-1
- フィードバックの方法
Feedback Method 授業時間内に小テストのフィードバックを行う。
- 担任者への問合せ方法
Instructor Contact オフィスアワー
授業後
その他
メールあるいはLMSにて
- 備考
Other Comments 1. 復習を欠かさず、わからないことは積極的に質問すること。
2. 練習問題は必ず自分で解くこと。
3. 期末試験は持ち込み一切不許可で実施する。