【電磁気学Ⅱ】 [物理学科 3群 A選択 科目(配当年次: 第2学年 ) ]
 
単  位:2単位 単位認定者: 川﨑健夫
授業期間: 後期  15コマ 科目分担者:
授業形態: 講義  週1コマ
 
教育目標

多彩な自然現象、多様な物質の挙動を解明するためには、自然科学の基本原理のなかでも特に電磁気学を深く理解していることが重要である。電磁気学Ⅰは静的な電磁気学に関する講義であったが、それをひきついで、時間変化を考慮した電磁気学を学習する。特にマクスウエル方程式と電磁波が重要である。

教育内容

静的な電磁気学をあつかう前期の電磁気学Iの発展として、時間変化を考慮に入れた電磁気学を学習する。おおむね教科書に書かれている順序のとおり、電磁誘導の法則からはじめて、マックスウェルの理論と電磁波について学習したのち、回路、電磁波の放射などについて基本的な理解をめざす。

教育方法

黒板を多用する論述形式の講義をおこなう。教科書を重視して講義をすすめる。電磁気学II演習と連携する。

 
講義内容(シラバス)
項  目 担当者 授業内容

1回

電磁誘導

川﨑

ファラデーの誘導法則

2回

運動する導線内に発生する起電力

川﨑

コイルと磁束密度

3回

マクスウェル方程式1

川﨑

現象論的なマクスウェル方程式

4回

マクスウェル方程式2

川﨑

定常電流と電荷分布の効果

5回

電磁波のエネルギーと運動量

川﨑

保存則とポインティングベクトル

6回

電磁ポテンシャル

川﨑

ベクトルポテンシャルとスカラーポテンシャル

7回

準定常電流の基本法則

川﨑

マクスウェル方程式とオームの法則

8回

電流回路の方程式

川﨑

閉回路に流れる電流

9回

自己誘導と相互誘導

川﨑

コイルとソレノイド

10回

簡単な電流回路

川﨑

過渡現象と交流回路

11回

自由空間における電磁波

川﨑

1次元と3次元の波動方程式

12回

電磁波の放射

川﨑

遅延ポテンシャルと先進ポテンシャル

13回

点電荷による電磁波の放射とその反作用

川﨑

ラーモアの公式

14回

まとめ①

川﨑

全体の確認と復習①

15回

まとめ②

川﨑

全体の確認と復習②

 
到達目標

教科書に記載されている電磁気学の概念を理解し、基本的な問題を自由自在に解くことができることが到達目標である。

評価基準

おもにレポート、期末試験で評価する。欠席は減点となる。

準備学習
(予習・復習)

自宅での学習はきわめて重要である。教科書を事前に読んで予習し、授業の後は教科書の例題、問題を解いて復習すること。

 
  (書  名) (著者名) (出版社名) (定価)
教科書 電磁気学(物理学テキストシリーズ4) 砂川重信 岩波書店 2,940円
参考書 (なし)