科目名[英文名]
電磁気学Ⅱ   [Electromagnetics Ⅱ]
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	3学期
授業形態	3学期	時間割番号	022616
責任教員 [ローマ字表記]
香取 浩子   [KATORI Hiroko]
所属	工学部	研究室		メールアドレス

概要

【目的】将来、科学技術に携わるとき、電磁気学の原理や本質についての知識は、基礎知識として必要不可欠である。この講義では、電磁気学の中で、特に時間的に変動する「場」について学び、それらの概念の物理的描像の把握を目的とする。 【概要】電磁気学Iでは時間的に一定の電場（静電場）を学んだ。電磁気学IIでは、主として時間的に変化する「場」について学ぶ。まず、電荷の流れ＝電流 を学ぶことから始まる。次に、電流や磁石が作り出す磁場、さらに、電磁誘導現象を学ぶ。点電荷の間に働くクーロン力に始まった電磁気学が電場・磁場という古典的な「場」の物理学へと大きく展開する。その集大成がマクスウェル方程式であり、それから導かれる電磁場について学ぶ。講義は、できるだけ例題の解法を解説することにより、重要ポイントが理解できるように進めていく。電磁気学を理解する上で特に重要な例題を掲載したプリントを配付するので、講義中に解法を学ぶとともに、予習・復習にも活用して、習得に役立てて欲しい。

到達基準

電流や磁束密度、およびそれらに関連する法則（ビオ・サバールの法則、アンペールの法則、フレミングの法則、レンツの法則、ファラデーの電磁誘導の法則、など）が正しく理解し説明できる。マクスウェル方程式の物理的意味を理解し説明できる。 本科目のディプロマ・ポリシーの観点： 　履修案内のカリキュラムマップを参照してください

授業内容

第１回　電流（電子の流れ、電流密度、オームの法則、電気抵抗）（10月7日） 第２回　磁場（磁場と電場、磁気双極子、磁束密度、磁束）（10月14日） 第３回　電流が作る磁束密度（１）（ビオ・サバールの法則、アンペールの法則、ベクトルポテンシャル）（10月21日） 第４回　電流が作る磁束密度（２）（磁束密度の求め方）（10月28日） 第５回　磁束密度中にある電流に働く力（１）（フレミングの左手の法則）（11月4日） 第６回　磁束密度中にある電流に働く力（２）（ローレンツ力）（11月11日） 第７回　磁性体（物質の透磁率、磁化、反磁性、常磁性、強磁性、反強磁性）（11月18日） 第８回　前半のまとめ 　　　　　中間試験（11月25日） 第９回　電磁誘導（レンツの法則、ファラデーの法則）（12月2日） 第１０回　インダクタンス（１）（相互インダクタンス、自己インダクタンス）（12月9日） 第１１回　インダクタンス（２）（磁気的な場のエネルギー、RL回路）（12月16日） 第１２回　マクスウェル方程式（１）（変位電流、マクスウェル方程式）（12月23日） 第１３回　マクスウェル方程式（２）（波動、平面電磁波、連続の式と変位電流）（1月6日） 第１４回　マクスウェル方程式（３）（電磁波の波動方程式、電磁場のエネルギーと運動量、物質中の電磁波）（1月20日） 第１５回　全体のまとめ 　　　　　　期末試験（1月27日）

履修条件・関連項目

物理システム工学科の必修科目である。 「電磁気学入門」「電磁気学I」の講義内容を十分に理解していること。 授業時間30時間に加え、配付した例題プリントや参考書を参照し、本学の標準時間数に準ずる予習と復習を行うこと。

テキスト・教科書

特に指定しないが、電磁気学の本を１冊は用意すること。（「電磁気学Ⅰ」で購入した本でも良い）

参考書

講談社基礎物理学シリーズ４「電磁気学」　横山 順一 著（講談社） 物理テキストシリーズ「電磁気学」　砂川 重信 著（岩波書店）

成績評価の方法

中間試験（50％），期末試験(50％）

教員から一言

講義の中で、出来るだけ例題を取り上げるようにするが、時間が限られているため、各自で講義の復習を兼ねて関連する問題を解くようにして欲しい。

キーワード

アンペールの法則、ファラデーの電磁誘導の法則、マクスウェル方程式、電磁波

オフィスアワー

可能な限りいつでも対応する。あらかじめe-mailで問い合わせること。

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

2019/10/04 18:31:14