●本授業の目的およびねらい
古典物理学の重要な基礎の一つである電磁気学について学ぶ。場の概念を導入して
電磁気の現象を系統立てて学び、基本法則であるマクスウェルの方程式を理解する。
電磁気学の学習を通して、物理的なものの考え方を養う。
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●履修条件あるいは関連する科目等
高校での物理の履修を前提とはしないが、物理学の学習に意欲的であること。
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●授業内容
1. 電磁気学の歴史と概要
2. 電磁気学の学習に必要なベクトル解析
3. 電荷と静電場 クーロンの法則・電場のガウスの法則
4. 静電場と静電ポテンシャル 保存力・静電ポテンシャル・電気双極子
5. 静電場のエネルギー 静電誘導・コンデンサー・静電エネルギー
6. 物質中の電場 誘電体の分極と静電場
7. 定常電流 定常電流の保存則・オームの法則・キルヒホッフの法則
8. 静磁場 磁場のガウスの法則・アンペールの法則・ビオサバールの法則
9. 電流と磁場 アンペールの力・ローレンツの力・磁気双極子と円形電流
10. 物質中の磁場 磁性体の磁化と静磁場
11. 変動する電磁場 変位電流・電磁誘導・交流回路
12. 電磁気学の基本法則 マクスウェルの方程式・荷電粒子の運動方程式
13. 電磁波 波動方程式・電磁波
14. 電磁波の放射 電磁波の特性・電磁波の放射
15. 期末試験
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●成績評価の方法
成績は期末試験によって決める。ただし期末試験の成績が不十分な場合は、
小テストの結果を考慮できる場合にはそれを考慮する。
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●教科書
「電磁気学(改訂版)−初めて学ぶ人のために−」 砂川重信著 培風館
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●参考書
物理入門コース10 「物理のための数学」 和達三樹著 岩波書店
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●注意事項
講義の区切りごとに小テストを行う。
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