科目名[英文名]
電磁気学および演習   [Electromagnetics & Exercises]
区分	工学部専門科目	選択必修		単位数	3
対象学科等		対象年次	2～4	開講時期	1学期
授業形態	1学期	時間割番号	022461
責任教員 [ローマ字表記]
宮地 悟代, 秋澤 淳   [MIYAJI Godai, AKISAWA Atsushi]
所属	工学部	研究室		メールアドレス

概要

電磁気学は荷電粒子と電磁場との相互作用を取り扱う物理であり、現代社会が成り立つ上で欠くことのできない基礎学問である。本授業では、電磁気学の概念を理解し、利用できるようになることを目的とする。静止電荷と静的電場の相互作用について体得したあと、時間的に変化する電磁的な「場」について学ぶ。古典電磁気法則の集大成であるマクスウェルの方程式に至るまでのプロセスを理解する。 　電磁気学ははっきり言って難しい。電場・磁場という抽象的な概念が至る所に出てくるのに加え、大学で学ぶ数学を駆使しなければいけないからである。講義を通じて基本法則を理解し、演習によって概念を定着させるだけでなく、それらを利用できるようになることを目指してほしい。 Classコード：f3lxot5

到達基準

電磁気学の概念を正しく理解し、利用できるようになる。本授業で取り扱う概念と法則は以下の通り。 ・ベクトル場としての電場、電束密度、磁場、磁束密度 ・ガウスの法則 ・電位と電場 ・導体および誘電体中の静電場 ・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 ・マクスウェルの方程式 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すること。

授業内容

各回は講義と演習をセットで実施する。 第1回　電磁気学とは何か、スカラー量とベクトル量、電磁気学を理解するために必要な数学的知識 第2回　電荷、クーロンの法則、電気力線、電場 第3回　ガウスの法則（積分型、微分型） 第4回　静電ポテンシャルと電位、静電場のエネルギー 第5回　導体と静電場、コンデンサ 第6回　静電場の求め方、電気双極子モーメント 第7回　誘電体、誘電分極 第8回　前半のまとめ　中間試験 第9回　電流と抵抗 第10回　電流による磁場 第11回　磁束密度中にある電流に働く力 第12回　電磁誘導 第13回　インダクタンス 第14回　マクスウェルの方程式 第15回　後半のまとめ　期末試験

履修条件・関連項目

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

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）

参考書

電気磁気学　河野照哉（丸善） 電磁気学　砂川重信著（岩波書店） 電磁気学I　長岡洋介（岩波書店） 電磁気学入門　岡崎誠著（裳華房） Classical Electrodynamics J.D.Jackson (John Wiley & Sons, Inc) Fields and waves in communication electronics S.Ramo, J.R.Whinnery, T.V.Duzer (John Wiley & Sons, Inc)

成績評価の方法

演習（20%）、オンライン中間試験（40%）、オンライン期末試験（40%）

教員から一言

電磁気学は直感的イメージが作りにくい。理解することがなかなか容易ではないので、必ず自分で手を動かすこと。教科書・参考書を使って予習、復習を欠かさないこと。授業のはじめに前回のおさらいとその解の授業の目標を話すので遅刻をしないように。

キーワード

電荷　クーロン力　電場　ガウスの法則　静電ポテンシャル　電流　磁場　アンペールの法則　電磁誘導　マクスウェルの方程式、電磁波

オフィスアワー

可能な限りいつでも対応する。あらかじめメールで連絡すること。

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

2022/03/21 10:30:35