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Publication/Coursework and Lecture

電磁気学A 2017年度(平成29年度)、冬学期開講

時間割コード

  • 51129…1年(理Iー10、11)
  • 51150…1年(文科)、2年(文科)

教室

  • 5号館523号教室

授業日

  • 毎週金曜日4限(14:55~16:40)、計13回+期末試験1回

授業の方法

  • 板書
  • 板書が難しい図面は資料配付
  • 授業開始前にその日のテーマのレポート課題を出す。授業をしっかり聞いていればその場で解ける程度の問題と、自宅で30分くらい考える程度の問題の2種類を出す。翌週の授業終了後に提出のこと。

成績評価

  • 授業レポート(ほぼ毎回配布、翌週に提出。後出しはダメ) … 〜40%
  • 学期末試験(レポートをしっかり解けばできるはず) … 〜60%

学期末試験日程

  • 後日指定(1月17日(水)~1月26日(金)、土・日を除く)
  • 持ち込み不可

教科書・参考書

とくに指定はしないが、生協で入手可能な下記のロングセラーがよい。専門課程に進学しても使える。

  • 加藤正昭著 「電磁気学」  (東京大学出版会)
  • 加藤正昭著 「演習 電磁気学」 (サイエンス社)
  • 兵藤俊夫著 「電磁気学」  (裳華房)
  • ファインマン物理学III   (岩波書店)

講義予定

日付チャプター
第1週9月29日(金)(0)ガイダンス
(1)ベクトル解析入門
第2週10月6日(金)(2)クーロンの法則、静電場
第3週10月13日(金)(3)ガウスの法則
第4週10月20日(金)(4)導体
第5週10月27日(金)(5)誘電体
第6週11月10日(金)(6)直流回路
第7週11月14日(火)振替(7)電流と磁場
第8週12月1日(金)(8)アンペールの法則
第9週12月8日(金)(9)ベクトルポテンシャル
第10週12月15日(金)(10)磁性体
第11週12月22日(金)(11)電磁誘導
第12週12月26日(火)振替(12)電磁波・マクスウェル方程式
第13週1月5日(金)(13)電磁気学の総括的理解(特殊相対論的取り扱い)
授業アンケート実施

過去リンク

講義内容

  1. ベクトル解析
    1. スカラー場の勾配
    2. ベクトル場の発散
    3. ガウスの定理
    4. ベクトル場の回転
    5. ストークスの定理
  2. クーロン静電場
    1. 電荷の基本的性質
    2. 国際単位系SI
    3. クーロンの法則
    4. 電場の概念
    5. 電位
    6. 電気力線
    7. 電場と電位の関係
    8. クーロン静電場の保存則
  3. 静電場のガウスの法則
    1. ガウスの法則
    2. 電位の計算方法
    3. ガウスの法則の応用
      1. 点電荷
      2. 線電荷
      3. 面電荷
  4. 導体
    1. 静電場中の胴体の性質
    2. 誘導電荷(鏡像法)
    3. 導体間の静電容量と静電エネルギー
    4. 導体に働く電場の力
  5. 誘電体中の電場
    1. ファラデーの静電容量
    2. 電気双極子
    3. 電気双極子と分極電荷
    4. 誘電体に関するガウスの法則
    5. 電束密度の応用例
    6. 静電場のエネルギー密度
    7. 誘電体に働く静電引力
  6. 直流回路
    1. オームの法則
    2. ジュール熱
    3. 電荷の保存則
    4. 導体中の電場
    5. 静電容量と抵抗の関係
      1. 球場電極の接地抵抗
      2. 半球電極の設置抵抗
    6. 起電力と電気回路
    7. キルヒホッフの法則
    8. 合成抵抗
  7. 電流と磁場
    1. 電場と磁場の類似性
    2. ベクトルの内積・外積
    3. 電流と磁場に関する法則
    4. ビオ・サバールの法則
      1. 直線電流
      2. 平行電流(透磁率の導出)
      3. 円電流
  8. アンペールの法則
    1. 電場と磁場の類似性
    2. 電流ループが形成する磁位
    3. アンペールの周回積分の法則
    4. アンペールの法則の応用
      1. 直線電流
      2. 無限ソレノイド
  9. ベクトルポテシャル
    1. ベクトル解析の補足
    2. 磁場に関する諸法則
    3. 磁場のベクトルポテンシャル
    4. 電流分布とベクトルポテンシャル
    5. ベクトルポテンシャルの応用
      1. ベクトルポテンシャルと静電場の類似性
      2. ベクトルポテンシャルと磁束密度の類似性
  10. 磁性体
    1. 磁気双極子
    2. アンペールの分子電流仮説
    3. 磁性体中のアンペールの法則
    4. 磁性体中の磁場
    5. 起磁力と磁気抵抗
    6. 永久磁石内部の磁場(反磁場)
  11. 電磁誘導
    1. 磁場に関するパラドックス
    2. 電磁誘導の起電力
    3. ローレンツ力
    4. 誘導起電力
    5. 誘導電場
    6. 磁場のエネルギー密度
  12. 電磁波
    1. アンペールの法則の成立条件
    2. 非定常電流への拡張
    3. 変位電流の応用
    4. マクスウェル方程式
    5. 進行波の取り扱い
    6. 電磁波の進行
  13. 特殊相対性理論
    1. 座標系による見え方の違い
    2. 動いて見える系における時間の伸び
    3. 動いて見える系におけるローレンツ収縮
    4. 力積の保存則
    5. クーロン静電場のローレンツ変換
    6. ローレンツ力の導出

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Last-modified: Sat, 06 Jan 2018 20:52:11 JST (48d)