電気磁気学基礎（Basic Electromagnetism）[4601]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

電気磁気学は物理学の重要な一分野です。電界や磁界が作用する「場」と呼ばれる空間内における電子の振る舞いに関して、主に古典物理学を基礎として理解できる分野です。その内容は大別して、電気現象と磁気現象とに分けて考えます。この講義では、電気磁気学の基礎として電気現象について学び、静止した電荷によって生じる様々な現象について理解することを目的とします。
具体的な達成目標は
（１）電気力の働く場として電界を理解する。
（２）電位、電位差を理解する。
（３）様々な帯電体による電界と電位を理解する。
（４）各種形状の静電容量、電界のエネルギー、帯電体に働く力を理解する。
（５）誘電体のある場合の電界の強さ、電束密度、誘電体中に蓄積されるエネルギーについて理解する。
（６）電荷の移動が電流であること、また回路に電流が流れたときの諸法則を理解する。

＜授業計画及び準備学習＞

１．電荷、クーロンの法則、電界
２．電界についてのガウスの法則
３．電界中での仕事、電位と電位差
４．電位の傾き、電気力線と等電位面
５. ベクトルの回転とストークスの定理
６．様々な帯電体による電界と電位（１）
７．様々な帯電体による電界と電位（２）
８．様々な帯電体による電界と電位（３）
９．各種形状の静電容量（１）
１０．各種形状の静電容量（２）
１１．各種形状の静電容量（３）
１２．誘電体（１）
１３．誘電体（２）
１４．電流と抵抗
１５．定期試験

＜成績評価方法及び水準＞

出席の状況 、レポート、クイズ、自由課題および定期試験にて総合最終評価をし、６０点以上の者に単位を認める。

＜教科書＞

「基礎電磁気学」改訂版、山口昌一郎著、電気学会 (ISBN4-88686-229-2)

＜オフィスアワー＞

授業前後１時間程度

＜学生へのメッセージ＞

電気磁気学を理解することで、電気・電子回路、半導体素子、各種材料、光導波路等における物理現象を考察することの手助けとなります。さらに、電磁波や量子力学などの理解のために、必要となる基礎知識を身に付けることが出来る分野でもあります。要所に物理数学の理解が必要とされるので、本授業では基礎的な物理数学についても扱います。物理現象や物理用語等は日本語表記と併せて英語表記を習得することが大切であるので、要所を併記して説明します。

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