●本授業の目的およびねらい
電磁気学の基礎を習得するための講義である。真空中の電磁気現象及びそれを支配する法則の習得を通じて「真空」や「場」の基礎概念、物理学における数学的取り扱いの基礎を学ぶとともに、電磁気現象の豊かさに触れる。理学部物理学科進学を希望する学生および専門を学ぶ上で電磁気学が重要となる学生を対象とする。本講義と2年前期の「電磁気学II」とを合わせて、電磁気学の基礎について完結した講義となるので、両方履修することが望ましい。
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●履修条件あるいは関連する科目等
高校の物理学を履修していることを前提とする。また同時期に開講される「物理学基礎演習I」にて必要な数学的取り扱いを補うので、合わせて履修することが望ましい。
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●授業内容
以下の内容の講義を行う。途中、内容の前後があり得る。また、内容の取捨選択も若干ある。単位系はSI単位系を基本とする。 1 電場とガウスの法則 2 定常電流と静磁場 - 電荷とクーロンの法則 - 電流と電流密度 - 電場と電気力線 - 電流と磁場 - ガウスの法則(積分形) - 電流、電荷、磁束密度の単位 - ガウスの法則(微分形) - ビオ・サバールの法則 - 電位(静電ポテンシャル) - ベクトルの回転とストークスの定理 - 保存場の性質(積分形と微分形) - アンペールの法則 - ポアソンの方程式とラプラスの方程式 - 磁力線の連続性 - 導体 - ベクトル・ポテンシャル - 境界値問題
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●成績評価の方法
学期末定期試験の成績を中心に、宿題レポート、出席状況等により総合的に評価する。 履修取り下げ制度は採用しない。学期末定期試験に出席しなければ「欠席」、出席して規定の点数に達しなければ「不可」である。
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●教科書
なし
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●参考書
「物理入門コース3 電磁気学I」長岡洋介著、岩波書店/「電磁気学」砂川重信著、岩波書店/「電磁気学」横山順一著、講談社/「例解 電磁気学演習(物理入門コース 演習2)」長岡洋介、丹慶勝市共著、岩波書店/「詳解電磁気学演習」後藤憲一、山崎修一郎共編、共立出版
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●注意事項
言うまでも無いことであるが、予習・復習に十分な時間をかけること。また授業で生じた疑問については、授業時間中に質問をするなどして速やかに解決するよう努力すること。なお、理学部全体を3クラスに分けて同時開講するのでクラスを間違わないこと。
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●本授業に関する参照Webページ
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●担当者からの言葉(Webページのみ表示)
教科書は指定しない。上記の参考書などを図書室で見比べ、読み進められそうな「自分にあった参考書」を見つけてほしい。授業では基礎概念の理解を第一の目的とする。その応用については、演習書などを通して自習すること。また、宿題レポートは、参考書として上げた本を読むことで、そのヒントが得られるようになっているので、どの参考書のどこにあるのかを探し出してほしい。授業内容や参考書の記述内容、いずれに関しても分からないことがあれば、恥ずかしがらずにいつでも質問して下さい。
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