基礎電磁気学(Iエリア)

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現代社会において用いられている様々な技術の基盤をなす電磁気学の基礎概念を分かりやすく導入することをテーマとします. 電荷, 電界, 電位, 電流, 磁界の間の関係を記述する法則の意味を正確に理解し, 電磁気現象をイメージできるようになることを目標とします.

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物理学概論や微分積分、線形代数などの理数系基礎科目

基礎電磁気学 - 電磁気学マップに沿って学ぶ, 細川敬祐, 東京化学同人
(https://www.tkd-pbl.com/book/b10030185.html)

基礎電磁気学 - 株式会社東京化学同人

概念の相関地図を使って電磁気学を学ぶ新しいスタイルの教科書 細川　敬祐 著

https://www.tkd-pbl.com/book/b10030185.html

第1回: 電磁気学を学ぶ意義、ベクトル解析1:表記法、和、内積、外積
第2回: ベクトル解析2:線積分、面積分
第3回: クーロンの法則、遠隔作用と近接作用、電界
第4回: ガウスの法則
第5回: ガウスの法則の応用
第6回: 導体、静電誘導と静電遮蔽
第7回: 電荷を運んだ時の仕事、電位、等電位面
第8回: 電位と電場の関係、電気双極子
第9回: 静電容量、静電エネルギー
第10回: 電流、電荷保存則、オームの法則
第11回: アンペールの力と磁束密度、磁束密度に関するガウスの法則
第12回: ビオ・サバールの法則
第13回: アンペールの法則、ローレンツ力
第14回: ファラデーの電磁誘導の法則
第15回: 変位電流、マクスウェルの方程式
定期試験

講義時間中に行う小テスト, およびレポート課題等の問題が確実に解けるようになるまで復習を行ってください.

(a) 成績評価方法:

定期試験の成績, 講義時間中の理解度確認テストの評価を総合して判定します. 理解度確認テストの評価点を 20%, 期末試験の評価点を 80% とし, 総合点の 60% 以上を合格とします.

(b) 評価基準:

以下の到達レベルをもって合格の最低基準とします:
1. 電界の概念, および電荷分布と電界の関係を理解し, クーロンの法則やガウスの法則(積分形)を用いて静電界を正しく求めることができる.
2. 電位と電界の関係を理解し, 電気双極子によって作られる電界や, 静電界中に置かれた導体近傍の電界をイメージすることができる.
3. 電荷の運動と電流の関係, および定常電流の性質, 電荷保存則や一般化されたオームの法則を理解することができる.
4. 定常常流から, ビオ・サバールの法則, アンペールの法則(積分形)を用いて静磁界を計算することができる.
5. ファラデーの電磁誘導の法則, および変位電流の概念を理解し, 時間変化する電磁界が相互作用する様子をイメージすることができる.

Google Classroom 上での「ストリーム」で質問を受け付けます. また, Google Classroom 上で質問がしづらい場合は, メール(keisuke.hosokawa@uec.ac.jp)で質問をしても構いません.

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