| 本授業の目的およびねらい | | 本授業科目は，自然科学系分野の学問体系を認識するとともに，自主的判断能力を培うことが目的である。
本授業の目標は、電磁気学の基礎を習得することである。真空中の静電気・静磁気現象及びそれら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。 |
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| 授業の構成 | | 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
－ 電荷とクーロンの法則
－ 電場と電気力線
－ ガウスの法則（積分形）
－ ガウスの法則（微分形）
－ 電位（静電ポテンシャル）
－ 保存場の性質（積分形と微分形）
－ ポアソンの方程式とラプラスの方程式
－ 導体
－ 境界値問題
２ 定常電流と静磁場
－ 電流と電流密度
－ 電流と磁場
－ 電流、電荷、磁束密度の単位
－ ビオ・サバールの法則
－ ベクトルの回転とストークスの定理
－ アンペールの法則
－ 磁力線の連続性
－ ベクトル・ポテンシャル
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・関連する科目 | | | 高校で物理学を履修していることが望ましいが前提とはしない。物理学基礎Iの履修は前提とする。 |
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| 成績評価の方法と基準 | | | 学期末定期試験（オンライン形式を含む）、宿題レポート、出席状況等により総合的に評価する。履修取り下げにあたり、履修取り下げ届を必要としない。学期末定期試験を実施する場合は、試験に出席しなければ「W(欠席)」、出席して規定の点数に達しなければ「F(不可)」である。定期試験を実施しない場合の履修取り下げの方法は別途案内する。 |
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| 教科書・テキスト | | | 特定の教科書は指定しないが、以下の参考書などを図書館等で読み比べ、読み進められそうな「自分にあった教科書」を見つけること。 |
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| 参考書 | | | 「電磁気学」，砂川重信，岩波書店；「電磁気学」，横山順一，講談社；「電磁気学I」，長岡洋介，岩波書店；「電磁気学」，V.D.バーガー他，培風館；「電磁気学演習」，砂川重信，岩波書店；「例解 電磁気学演習」，長岡洋介他，岩波書店；「詳解電磁気学演習」，後藤憲一他，共立出版 |
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| 注意事項 | | | 該当箇所を教科書等を用いて予習すること。教科書等の演習問題を解けるよう、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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| 本授業に関する参照Webページ | | | http://www.eken.phys.nagoya-u.ac.jp/~tanabash/lecture/em1-20/index.html |
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| 担当教員からのメッセージ | | The course provides a basis of electomagnetism. After passing the course, the students will be able to account for basic theories of electrostatics and magnetostatics in free space.
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、レポートや演習書などを通して自習すること。また、わ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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