- 学部・研究科
Faculty/Graduate School - 化
- 時間割コード
Course Code - 60113
- 科目名
Course title
サブテーマ
Subtitle - 物理を学ぶ（演習含）（基礎物理学２）
- 授業形態/単位
Term/Credits - クラス
Class -
- 秋/2
- B 2
- 担任者名
Instructor - 山口 雅弘
- 曜限
Day/Period - 水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
力学に引き続き，電磁気学を学ぶ．点電荷と点電荷の間に作用する力はクーロンの法則によって表されるが，見方を変えることによって，点電荷の周りの空間が変化して，他の点電荷に力を及ぼす特別な性質を持つ場になったと考えることができる．これが電場である．電場は空間の位置の関数として記述されるが，点電荷以外の様々な帯電体の周りに発生する電場を求めるためには，ガウスの法則や電位という量が非常に有用であることを，例題を通して理解する．また，電場はエネルギーを持って，空間に分布することも知る．ここまでは電荷が止まっている場合である．電荷が動くと，それは電流として扱われ，電流の周辺には磁石と反応するもう一つの場が発生する．これが磁場である．磁場の生成はビオ・サバールの法則で表される．また，電流の周辺の空間の対称性を考慮すると，磁場の分布を知るために，アンペールの法則が非常に有用であることもみる．
到達目標 / Course Objectives
ガウスの法則等，法則の意味するところを理解し，それらを利用して計算できる能力と，その結果がどのような状況を表しているのかをある程度の立体的なイメージとして描けることを目標にする．
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
- 授業計画
Course Content -
授業計画 / Course Content
第１回：ガイダンス，力学の世界観，質量と電気素量
第２回：クーロンの法則と電場の重ね合わせの表現
第３回：電場のベクトルの合成に関する演習
第４回：ガウスの法則
第５回：ガウスの法則の応用に関する演習
第６回：電位の表現
第７回：電場の線積分に関する演習
第８回：電場中に導体を置いた場合の電場のゆがみ
第９回：導体と電気力線に関する演習
第10回：電気を蓄える仕組みと静電エネルギー
第11回：静電エネルギーと電場のエネルギーに関する演習
第12回：導体中の電子の運動，オームの法則，ジュール熱
第13回：磁場中の電流に働く力とそれらに関する演習
第14回：ビオ・サバールの法則 および アンペールの法則
第15回：電流の作る磁場に関する演習 および ここまでのまとめ授業時間外学習 / Expected work outside of class
予習をしっかりと行う．授業中はできるだけ聞くことに徹する．授業では予習のときに理解できなかった部分を補い，間違って理解していた部分を修正することだけに努める．それでもまだ理解できてない部分があれば，これらをしっかりとマークしておく．
復習によって例題や問題を教科書を見ないでも展開できるようになれば，そのうちに何となくマークした部分が分かってくるものである．
- 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）の成績と平常成績で総合評価する。
定期試験（60％），演習およびレポート（40％）基準・評価 / Evaluation Criteria・Assessment Policy
目標達成のための法則の理解とそれらを忠実に実行できる数学の力があるかどうかを評価する．
- 教科書
Textbooks 藤井和成 『基礎物理学』 （学術図書出版社）
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参考書
References 兵頭俊夫 『裳華房テキストシリーズ 電磁気学［増補修訂版］』 （裳華房） ISBN978-4-7853-2274-8
- フィードバックの方法
Feedback Method 授業内で演習を行います。
- 担任者への問合せ方法
Instructor Contact オフィスアワー：毎回の授業終了時等に受付を行いますので，各自申し出てください．
その他：関大LMSの「メッセージ」機能で連絡してください。
- 備考
Other Comments ・マテリアル科学コース（ＪＡＢＥＥ認定プログラム）での本科目の学習・教育目標はＢ．
・同コースで，本科目の基礎となる科目は数学を学ぶ（関数と微分積分の基礎Ⅰ），数学を学ぶ（関数と微分積分の基礎Ⅱ），線形代数．
・同コースで，本科目を基礎とする科目は物理学実験，物理化学Ⅰ（演習含），物理化学Ⅱ（演習含），物理化学Ⅲ，化学を学ぶ（演習含）（基礎化学１），基礎化学Ⅱ，速度論と物質移動，材料熱力学，結晶構造とＸ線回折，材料の強さと変形（演習含），固体の物理的性質．