2018年度工学院大学 第1部機械工学科

物理学F(Physics F)[3314]

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1単位
高瀬  昇 非常勤講師  
最終更新日 : 2018/12/14

<学位授与の方針>
1. 基礎知識の習得
2. 専門分野知識の習得
3. 汎用的問題解決技能
4. 道徳的態度と社会性

<授業のねらい>
物理学C〜Fでは、「物理学A」および「物理学B」で学んだ、力学の諸概念と物理学の考え方をもとに、物理学の諸分野の基礎理論を概観する。物理学Fでは、電磁気学の基礎理論の枠組みを理解する。また、これらの学習を通じて、現実に起こる自然現象をどのようにモデル化し、数学的な方法を用いて記述していくかということを系統的に学び、後の工学系の専門科目を学習する際の基礎を築く。

<受講にあたっての前提条件>
「物理学A」および「物理学B」の内容を理解していること。
高校数学全範囲および「微分積分A,B」・「線形代数学A,B」の内容を理解し、使えるようになっていること。

<具体的な到達目標>
電磁気学の学習を通じて場の概念を理解し、説明できるようになる
静電場および静磁場の性質を理解し、電場と電荷の関係・磁場と電流の関係を計算できるようになる
時間変化する電磁場の性質を理解し、説明できるようになる

<授業計画及び準備学習>
1.クーロンの法則と電場の概念,ガウスの法則
  [準備学習] 「物理学A」および「物理学B」の内容を復習しておくこと。

2.電位・コンデンサー・電場のエネルギー
  [準備学習] 電場の概念やガウスの法則,「微分積分A,B」の内容について復習しておくこと。

3.静磁場の法則(ガウスの法則,ビオ・サバールの法則)
  [準備学習] 「微分積分A,B」および「線形代数学A,B」の内容について復習しておくこと。

4.電磁誘導
  [準備学習] 磁場の概念とビオ・サバールの法則について復習しておくこと。

5.ソレノイドコイルと磁場のエネルギー
  [準備学習] 磁場の概念および電磁誘導について復習しておくこと。

6.変位電流とマクスウェル方程式
  [準備学習] 電磁場の性質全般について復習しておくこと。

7.学習の振り返り
  [準備学習] 前回までの総復習を行う。

<成績評価方法>
期末試験の成績をもとに理解度を評価する。Grade D以上を合格とする。

<教科書>
加藤潔『理工系 物理学講義』(培風館)
授業はこの教科書を適宜参照しつつ行う。また,必要に応じてプリントなどの資料を配布する。

<参考書>
他にも、大学レベルの力学の教科書は多く出版されているので、各自に合ったものを少なくとも1冊は購入しておくことを勧める。以下にいくつかの例を挙げておく。

砂川重信『電磁気学―初めて学ぶ人のために』培風館
長岡洋介『電磁気学I」岩波書店
長岡洋介『電磁気学II」岩波書店
加藤潔『電磁気学』裳華房
前野昌弘『よくわかる電磁気学』東京図書

<オフィスアワー>
木曜日3限
総合教育棟1W−332

<学生へのメッセージ>
「物理学演習II」の後半で、本授業に関連する演習問題を扱うので、同時の受講を勧める。


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