科目名[英文名]
材料電磁気学   [Electromagnetics for material science]
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	2～4	開講時期	前学期
授業形態	前学期	時間割番号	022304
責任教員 [ローマ字表記]
臼井 博明   [USUI Hiroaki]
所属	工学部	研究室	4号館241	メールアドレス

概要

ガウスの定理とポアソンの方程式を元に静電気現象を習得し、引き続き磁界と電流の関係を学ぶ。電荷・電界・電位の関係を理解すると共に、電流から磁界が発生すること、磁界から起電力が発生することを理解する。

到達基準

１．ガウスの法則を用いて電界を求める計算ができること ２．ポアソンの方程式を用いて電位を求める計算ができること ３．電荷、電界、電位の関係を式で記述できること ４．磁界中の電荷及び電流に加わる力を記述できること ５．ビオサバールの法則を用いて磁束密度を求める計算ができること ６．アンペールの法則を用いて磁束密度を求める計算ができること ７．運動する回路および変化する磁界中での誘導起電力がもとめられること

授業内容

０．オリエンテーション （１）　０．基礎知識の確認テストと電磁気学の概要説明 １．静電界 （２）　１－１．クーロンの法則と電気力線 （３）　１－２．ガウスの法則 （４）　１－３．電位と静電容量 （５）　１－４．ポアソンの方程式と微分形式 （６）　１－５．金属と絶縁体 ２．電流と磁界 （７）　２－１．ローレンツ力 （８）　２－２．ビオサバールの法則 （９）　２－３．磁束密度のガウスの法則と磁性の概念 （10）　２－４．アンペールの法則 ３．電磁誘導 （11）　３－１．レンツの法則 （12）　３－２．発電機 （13）　３－３．自己誘導と相互誘導、変圧器 ４．電磁波 （14）　５－１．変位電流 （15）　５－２．マクスウェルの方程式と電磁波

履修条件・関連項目

・ベクトルの基礎、微分・積分学の基礎について理解しておくこと。 ・力学の基本（運動方程式、ポテンシャルエネルギー）について理解しておくこと。 ・誘電体（テキスト17章）、電気回路（テキスト19章）については学生実験の講義でカバーする。

テキスト・教科書

物理学通論Ⅱ　（原　康夫　著、　学術図書出版）

参考書

成績評価の方法

演習及び出席（約１５％）　＋　定期試験（約８５％） ただし演習及び出席は「下駄はかせ」ではないので注意すること。

教員から一言

電磁気学は積分・微分の式が多く苦手と考える向きが多いが、基本原理をまずグラフィカルにイメージすることに努め、次にそれを式に表現する。 物質の性質と分子の振る舞いを理解する上で必要不可欠な分野である。また、日常生活の身近なところでも、さまざまな電磁気現象が用いられている。

キーワード

ガウスの定理　ポアソンの方程式　磁束密度のガウスの法則　アンペールの法則　電磁誘導　交流回路　インピーダンス　変位電流　マクスウェルの方程式

オフィスアワー

毎週木曜日午後３時

備考１

備考２

参照ホームページ

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2018/06/11 16:26:52