- 学部・研究科
Faculty/Graduate School - シ
- 時間割コード
Course Code - 62122
- 科目名
Course title
サブテーマ
Subtitle - 電磁気学演習
- 授業形態/単位
Term/Credits - クラス
Class -
- 春/2
- 1
- 担任者名
Instructor - 杉本 信正
- 曜限
Day/Period - 月3
- 授業概要
Course Description
到達目標
Course Objectives -
言語 / Language
日本語(Japanese)
授業概要 / Course Description
電磁気学基礎で学んだ静電気学に続き，本講義では真空中の静磁気学，さらに変動する電磁場（電磁誘導現象）を学ぶ。まず，電流の性質から出発し，電流が作る磁場がビオ-サバールの法則によって記述されることを学ぶ。その後，静磁場が満たすべき法則としてアンペールの法則を学び，ベクトルポテンシャルが導入される。次に，変動する電磁場を取り扱い，ファラデーの法則をはじめとする電磁誘導現象を学ぶ。最後に，変位電流を取り入れ拡張されたアンペールの法則を学び，これまでに学んだ電磁気学がマクスウェル方程式に総括される。
到達目標 / Course Objectives
・ 定常電流が作る磁場を理解する。
・ 電流が磁場から受ける力を理解する。
・ アンペールの法則を理解する。
・ 電磁誘導の法則を理解する。
・ 変位電流を理解する。
・ マクスウェルの方程式を理解する。
- 授業計画
Course Content -
授業計画 / Course Content
第1回 定常電流の性質
第2回 電流と静磁場１
磁石と静磁場、磁場中の電流にはたらく力、運動と荷電粒子にはたらく力
第3回 電流と静磁場2
電流の作る磁場、磁場と磁束密度
第4回 電流と静磁場3
電磁気の単位、磁気双極子
第5回 電流と静磁場4
アンペールの法則
第6回 電流と静磁場5
アンペールの法則の応用
第7回 電流と静磁場6
ベクトルポテンシャル
第8回 中間テスト
第9回 電磁誘導の法則1
ファラデーの発見、運動の相対性、運動する回路に生じる起電力
第10回 電磁誘導の法則2
電磁誘導の一般法則
第11回 電磁誘導の法則3
自己インダクタンス、相互インダクタンス、相互インダクタンスの相反定理
第12回 電磁誘導の法則4
静磁場のエネルギー、振動電流
第13回 マクスウェルの方程式と電磁波1
変動する電流と電荷の保存、変位電流
第14回 マクスウェルの方程式と電磁波2
マクスウェルの方程式
第15回 到達度の確認授業時間外学習 / Expected work outside of class
授業資料、教科書を、ノートを読み返し、理解が不十分な箇所に関しては各自参考書を調べるなどして復習をすること。
- 成績評価の方法・基準
Grading Policies /
Evaluation Criteria -
方法 / Course Content
定期試験を行わず、平常試験(小テスト・レポート等)で総合評価する。成績評価割合：中間試験(40％)、到達度の確認(60％)
基準 / Evaluation Criteria
総合評価による成績が100点満点中60点以上を合格とする。
- 教科書
Textbooks 長岡洋介 物理入門コース 3 電磁気学 I 岩波書店 長岡洋介 物理入門コース 4 電磁気学 II 岩波書店
-
参考書
References D. ハリディら 物理学の基礎 [3] 電磁気学 培風館 カラフルな図・写真が多い 砂川重信 物理学の考え方 2 電磁気学の考え方 岩波書店 太田浩一 電磁気学の基礎 I，電磁気学の基礎 II シュプリンガー タイトルに基礎とあるが，指定した教科書よりもレベルが高く上級者向き
- 備考
Other Comments １．電磁気学基礎の修得を前提とする。
２．微分，積分，ベクトル，ベクトル解析等の数学の基礎知識を前提とする。
３．週最低2時間の学習を行わなければ，講義内容を理解することは難しい。
４．教科書の例題は，理解を深めるため必ず解いてみること。
５．オフィスアワーについては，初回講義時に説明する。