| 英文名 | Exercises in Electromagnetics Ⅱ | |
|---|---|---|
| 科目概要 | 物理学科 ２年 ３群科目 必修 ２単位 後期 15 コマ 演習 週1コマ | |
| 科目責任者 | 黒田 圭司 | |
| 担当者 | 黒田 圭司 | |
| 備考 | 科目ナンバリング：SP302-PA22 | |
多彩な自然現象と多様な物質の挙動を解明するためには、自然科学の基本原理のなかでも特に電磁気学を深く理解していることが重要です。電磁気力に基づく現象のうち、時間依存性のある場合、および、さまざまな物質が存在している場合、さらに交流回路について、関連問題を自由自在に解けることを目標とします。
電磁誘導、交流回路、マクスウェル方程式、またそこから導かれる波動方程式など、時間変化する電場、磁場に関する詳細な課題演習を行い、実際に自分で解を導く力を身に着ける。
教科書に沿った内容の演習問題を講義内課題とレポート課題の形式で各自で解き、電磁気学II の内容について理解を深める。毎回のレポート問題に関して講義内で解説を行う。講義内で2回小テストを行う。
| 回 | 項目 | 内容 | 担当者 |
|---|---|---|---|
| 1 | 微分演算子 | grad、div、rot、△演算子の計算 | 黒田 圭司 |
| 2 | 面積分、体積積分 | 面積分、体積積分の計算 | 黒田 圭司 |
| 3 | 誘電体 | 誘電体中での電場の計算 | 黒田 圭司 |
| 4 | 電磁誘導の法則 | ローレンツ力と導体内の起電力 | 黒田 圭司 |
| 5 | 運動する導線内に発生する起電力 | 磁束密度の時間変化と起電力 | 黒田 圭司 |
| 6 | 電磁ポテンシャル | ベクトルポテンシャルとスカラーポテンシャル | 黒田 圭司 |
| 7 | 小テスト1 | 第6回までの内容について | 黒田 圭司 |
| 8 | 準定常電流の基本法則 | 閉回路に流れる電流 | 黒田 圭司 |
| 9 | 自己誘導と相互誘導 | コイルとソレノイド | 黒田 圭司 |
| 10 | 簡単な電流回路 | 時間に依存する方程式の解法 | 黒田 圭司 |
| 11 | 自由空間における電磁波 | 波動方程式の導出 | 黒田 圭司 |
| 12 | 電磁波の放射1 | 遅延ポテンシャルと先進ポテンシャル | 黒田 圭司 |
| 13 | 電磁波の放射2 | 電気双極子放射 | 黒田 圭司 |
| 14 | 小テスト2 | 第13回までの内容について | 黒田 圭司 |
| 15 | まとめ | 全体の確認と復習 | 黒田 圭司 |
電磁気学I、電磁気学II の講義において電磁気に必要なマクスウェル方程式を全て学ぶ。よって実際の問題を前にして、何が求められているのか、何を用いるべきかを自分で判断し解けるようになることを目標とします。
毎回のレポート課題（50％）、講義内課題（30％）、2回の小テスト(20%)により総合的に評価する。欠席、遅刻は減点の対象とする。
【授業時間外に必要な学習時間：予習２時間、復習２時間】
予習：毎回、レポート課題を与えるので、必ず自宅で解いて授業開始時に提出してください。まず自分の力で解くことが重要。復習： 講義中にわからなかった箇所を復習することが重要です。
該当教員なし
電磁気学II
レポート課題は採点後、次回講義時に返却します。講義中の解説は完全な解答の提示ではなく考え方を示すので、疑問点があれば積極的に質問してください。
| 種別 | 書名 | 著者・編者 | 発行所 |
|---|---|---|---|
| 教科書 | 電磁気学( 物理学テキストシリーズ4) | 砂川重信 | 岩波書店 |
| 参考書 | ( なし) |