2015年度工学院大学 第1部情報通信工学科

電気磁気学I(Electromagnetism I)[3316]

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2単位
小林 亜樹 准教授  [ 教員業績  JP  EN ]
最終更新日 : 2016/01/21

<授業のねらい>
電気磁気学は,現代生活を支える情報の表現と伝達,蓄積技術の基礎をなす。受講者は電気磁気現象を理解し,これを基に積分表示式を求め,さらに定理,法則の微分形式を導出し,実際的な電磁界問題について学習する。

<受講にあたっての前提条件>
「電気数学演習」で取り組んだ、数式、演算が現実世界を表現している様子をイメージできること。

<具体的な到達目標>
(1) 電気磁気現象を理解すること。(2) 電気磁気現象を積分型で表示すること。(3) 電気磁気学を学びながらベクトル解析を理解すること。(4) 積分型の法則から微分型の法則を導出すること。(5) 電磁界の基礎方程式を理解し、求めること。

<授業計画及び準備学習>
1.クーロンの法則と万有引力の法則
 2.電界,ベクトル,近接作用論と遠隔作用論
 3.電界に関するガウスの法則,電界と電気力線の関係
 4.ガウスの法則の導出,電界分布,面積分
 5.電位,電位差,線積分
 6.電位の匂配と電界,偏導関数,全微分公式,スカラーの勾配
 7.電界と電位,ベクトルとの関係の復習と確認(試験)
 8.誘電体中の電界と電束密度,分極
 9.帯電物体の電界と電位,体積積分,連続分布電荷,帯電導体球の電界と電位
10.静電容量と蓄えられるエネルギー,電極間に働く力,容量係数と電位係数
11.ベクトルの発散と静電界分布,発散定理,ガウスの法則(微分形),ポアソンの方程式
12.電気映像法の基本定理,境界のある導体の電荷分布,平行導線間の静電容量
13.電流,電荷保存の法則,オームの法則
14.線形電気回路の定理,重ね合わせの定理,双対の理,補償定理,鳳−テブナンの定理
15.学習成果の確認(試験)

<成績評価方法>
試験形式の学習成果確認で、60点以上で、かつ、原則として出席率70%以上を合格とする。
これを補完する目的で課題を課すことがある。

<教科書>
「電磁気学ノート」長嶋・伊藤(サイエンス社)

<参考書>
「電磁気学」末松安晴著(共立出版)
A Treatise on Electricity and Magnetism James C. Maxwell Dover Publications Inc
ほかにも,受講生諸君の理解度に合わせて参考書を組み合わせると良い.

<オフィスアワー>
水曜日12:30-13:00 講師室。
ほか、事前にmailにて相談すること。

<学生へのメッセージ>
前提として,高校の数学(座標とベクトル,三角関数,微分積分),物理(電磁気)の理解がある.
不安のある者は,必ず学習支援センターの講座に出席すること.
さらに必要に応じて学習支援センターの個別指導を受けること.
電気磁気学は情報通信工学科の重要な基礎科目であるから,予習、復習を必ず行ってその週のうちに学習したことを理解すること.


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