●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
授業は教科書の内容に従って講義形式で進める。以下に教科書の章立てを記す。途中、内
容の取捨選択が若干ある。単位系はSI単位系を基本とする。
1 電荷に働く力 3 静電場の微分法則
− 電荷を担うもの − 積分形から微分形へ
− クーロンの法則 − 微分形のガウスの法則
− 電荷の単位 − 微分形の渦なしの法則
− ベクトル − ポアソンの方程式
− スカラー積とベクトル積 − ポアソンの方程式の解
− 遠隔作用と近接作用 4 導体と静電場
2 静電場の性質 − 導体と絶縁体
− 電場 − 導体の周りの静電場
− いろいろな静電場 − 境界値問題
− 電気力線 − 導体の周りの静電場の例
− ガウスの法則 − 電気容量
− ガウスの法則の応用 − コンデンサー
− 保存力の条件 − 静電場のエネルギー
− 静電ポテンシャル 5 定常電流の性質
− 静電エネルギー − 電流
− 電気双極子 − 定常電流と電荷の保存
− 静電場と流れの場 − オームの法則
− 導体中の電流の分布
− 電気伝導のミクロな機構
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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。
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●教科書
物理入門コース3「電磁気学I 電流と磁場」長岡洋介著、岩波書店
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●参考書
参考書:「電磁気学」(上、下)、飯田修一監訳、バークレー物理学コース2、丸善書店
参考書:「電磁気学の考え方」砂川重信著、岩波書店
専門書:「電磁気学」(上・下)、Jackson著、西田稔訳、吉岡書店
問題集:「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。また授業内容で生
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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