授業科目名 | 電磁気学 Electricity and Magnetism | 時間割番号 | 5053 |
担当教員名 | 礒部 雅晴 | 実務経験 反映科目 | |
学科・年次 | 工学部 1年次 | ||
科目区分 | 自然科学基礎 | 単位数 | 2 |
時間割 | 後期 木曜3-4限 | 授業形態 | 講義 |
授業実施方法 |  ☑ 対面【一部遠隔の場合あり】  ☐ 全て遠隔【全授業(テストを除く)をオンデマンドで実施(全オンデマンド型)】  ☐ 全て遠隔【同時双方向で実施】  ☐ 全て遠隔【オンデマンド及び同時双方向で実施】  ☐ 1/2遠隔【全授業のうち、1/2以上を遠隔(オンデマンド又は同時双方向)】 ・「全て遠隔」又は「1/2遠隔」に✓のある科目は、遠隔授業の上限単位数60単位に算定されます。 ・大学院には遠隔授業における上限単位数はありません。 | ||
ディプロマ・ポリシーとの対応 ☐ 1. 人間,文化,社会を理解し,それらを技術的観点から考察する能力と技術を新しい生活につなぐ強い使命感・責任感,高い倫理観 ☑ 2. 現象の理解・操作のための数理的基礎知識と科学的素養 ☐ 3. 国内外の人々と対話できるコミュニケーション力と論理的思考力 ☐ 4. (高度工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基盤的な知識・技術とこれによって課題を解決する能力,新たな知識・技術を習得する能力 ☐ 4. (創造工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基礎知識と他の分野の知識・技術を関連づけ多面的に見ることで新たな価値を創出する能力 | |||
授業の目的・達成目標 電磁気学は、物理学において力学と共に基本的で重要な学問体系であり、工学を発展させる上で非常に大きな役割を担っています。現代社会では、さまざまな電気・電子機器が日常生活に欠かすことのできなくなっており、身のまわりで起こる自然現象も電磁気と密接に関係しています。この講義では、電磁気学の基本法則を理解し、実際の問題に適用する際の考え方や数学的手法について解説します。具体的には、電磁相互作用における「場」の考え方、静止した電荷のつくる電場および電位、導体のまわりの静電場、電流の性質、定常電流のつくる磁場、電磁誘導の法則を習得することを目標とします。 授業計画 1. 序論 2. 電荷と電場(クーロンの法則) 3. 静電場(積分形のガウスの法則) 4. 静電場(渦なしの法則、微分形のガウスの法則) 5. 静電ポテンシャル(電気双極子) 6. 静電ポテンシャル(ポアソン方程式・ラプラス方程式) 7. 静電ポテンシャルと導体(コンデンサー、静電エネルギー) 8. 中間演習 9. 電流の性質(オームの法則、キルヒホッフの法則) 10. 静磁場(アンペールの法則) 11. 磁場とベクトルポテンシャル 12. ビオ・サバールの法則 13. ローレンツ力 14. 時間変動する電場と磁場(ファラデーの電磁誘導の法則) 15. 期末演習 成績評価の方法 中間試験 50% 期末試験 50% 成績評価の基準 秀 達成目標を超えた成果を上げている 100点~90点 優 達成目標に十分達している 89点~80点 良 達成目標に達している 79点~70点 可 達成目標に概ね達している 69点~60点 不可 達成目標に達していない 59点以下 原則、8割以上講義に出席し、かつ中間試験及び期末試験を受験したものにつき、上記の基準により評価する。 事前・事後学修等の指示及び履修にあたっての注意事項 事前学修:教科書の内容の予習(120分) 事後学修:授業内容の復習、教科書の例題・問題を自分で解きノートを作成する。(120分) 講義と同時期に実施される物理学演習IIを併せて履修することが望ましい。 教科書 参考書 マクスウェル方程式から始める電磁気学 小宮山 進・竹川 敦 共著 裳華房 新SI単位と電磁気学 佐藤文隆・北野正雄 共著 岩波書店 Electricity and Magnetism (Berkeley Physics Course - Volume2) (English) Edward M. Purcell 著 海外有名大学の英語のレクチャー他、講義中、必要に応じて紹介する。 オフィスアワー 毎週水曜日10:30~12:00 メールアドレス:isobe[at]nitech.ac.jp | |||