科目名[英文名]
電磁気学   [Electromagnetics]
区分 工学部専門科目等  選択必修   単位数 2 
対象学科等   対象年次 14  開講時期 後学期 
授業形態 後学期  時間割番号 021212
責任教員 [ローマ字表記]
中村 仁   [NAKAMURA Jin]
所属 工学府 研究室   メールアドレス

概要
電磁気学は電気と磁気を対象とします。電荷や電流のはたらきで空間に生ずるある種の変化を電磁場と呼びます。電荷は電場から、電流は磁場から力を受けます(相互作用があるといいます)。本科目では、時間的に変動しない静的な電場の基礎的な事項を取り扱います。
到達基準
電荷の存在により生ずる電場の持つ性質を学び、「場」という新しい概念を理解する。電場の重ね合わせの原理、電気力線、ガウスの法則、電位、コンデンサーの容量、電流について理解する。具体的な到達基準は以下の通りである。
1. 点電荷、直線電荷などの周囲の電場を、クーロンの法則やガウスの法則から導くことができる
2. 電場と電位の関係を理解し、ポアソン方程式から電場を計算することができる
3. 静電場のエネルギーについて説明できる
4. オームの法則を荷電粒子に対する運動方程式から説明することが出来る
授業内容
第1回 ガイダンス、§1.電荷にはたらく力:
第2回 ベクトルとスカラー
第3回 §2.静電場の性質:電場
第4回 電気力線、ガウスの法則
第5回 ガウスの法則の応用:空間に分布する電荷の作る電場
第6回 電位、静電ポテンシャル
第7回 静電場と流れの場
第8回 中間試験
第9回 §3.静電場の微分法則:微分形のガウスの法則・渦無しの法則
第10回 ポアソンの方程式
第11回 ポアソンの方程式の応用
第12回 §4.導体と静電場:導体と絶縁体、導体のまわりの静電場
第13回 電気容量、コンデンサー、静電場のエネルギー
第14回 §5.定常電流の性質
第15回 期末試験

履修条件・関連項目
なし。ただし,同学期に開講している力学関連科目も受講することが望ましい。
テキスト・教科書
特に定めませんが、授業内容・用いる記号などは「電磁気学Ⅰ 長岡洋介著(岩波書店)」に準じます。
参考書
「電磁気学Ⅰ 長岡洋介著(岩波書店)」
成績評価の方法
中間試験(50%)、期末試験(50%)。他に講義中に実施する小テスト・レポート課題などを加味する場合もあります。出席回数が3分の2に満たない場合、試験の点数によらず不可とする場合があります。
過去5年間の成績分布は以下の通りです。
H24(2012) S:7%, A:16%, B:22%, C:38%, D:16%
H25(2013) S:8%, A:12%, B:22%, C:32%, D:25%
H26(2014) S:16%, A:18%, B:33%, C:16%, D:16%
H27(2015) S:4%, A:20%, B:37%, C:22%, D:16%
H28(2016) S: 4%, A:30%, B:25%, C:30%, D:11%
教員から一言
電磁気学は理工系学生に求められる必須知識の一つです。しかし、目に見えない現象が多く、理解には数学の助けが必要になってきます。日常生活や学科専門実験などで経験する(であろう)電気的磁気的な現象と電磁気学を結び付けて理解出来るよう、現象の正確な記述と理解を目指してください。
キーワード
電荷、電場、電位、クーロンの法則、静電ポテンシャル、ガウスの法則、ポアソン方程式、オームの法則
オフィスアワー
非常勤のため、特に設けません。電子メール(参照ホームページを見てください)での質問・相談は出来るだけ対応します(必ず適切な「件名」を入力してください)。
備考1
電子メールで問い合わせをする際は、大学ドメインのアカウントから送信してください。
備考2
参照ホームページ
http://www.ray.pc.uec.ac.jp/lecture/electromagnetic_2017.html
開講言語
語学学習科目
更新日付
2017/10/05 14:15:17