物理学B<1組>(工学域・電気電子系学類)

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
物理学B<1組>(工学域・電気電子系学類)
General Physics B
A600310001 2 1 後期授業 理系基礎科目 FLPHY1931-J1 火3 B3-117 梅澤 憲司

オフィスアワー

火曜日午前10時30分~12時(この時間帯以外は適宜ご連絡下さい)
電子メールでの連絡についてです。必ず本学から各学生に付与されている電子メールアドレスを利用して下さい。gmail等は、セキュリティの観点から届きません。電子メールでは、冒頭で「宛名」を書き、末尾に送信人の氏名と学籍番号を書いて下さい。「宛名」がないものは、だれ宛に送信された電子メールなのか不明ですのでご返事を致しません。

授業目標

電磁気学で中心となる電場と磁場の概念、および電場・磁場の振る舞いを記述する基本方程式であるマクスウェル方程式の物理学的な意味を理解します。

教科書

小出昭一郎著「物理学(三訂版)」(裳華房)、(第6章~8章を学びます)

参考書

R. P. ファイマン著、宮島龍興 訳「ファイマン物理学 II 電磁気学」(岩波書店)
“The Feynman Lectures on Physics”, vol. 2, Addison-Wesley Publishing Company. (英語)
電磁気学の概念がよくわかるように丁寧に書かれた教科書です。世界的にも広く使われている名著です。過去において機械系1年生を対象に通年で使っていました。

○橋本淳一郎著「単位が取れる電磁気学」(講談社サイエンティフィク)
電磁気学の入門書です。教科書よりも易しく解説されています。

○ベクトル解析について自ら勉強して下さい。電磁気学が理解できるかどうかはベクトル解析の理解度に依存します。ベクトル解析は図書館に行かれて、理解しやすい本を見つけた後、購入し勉強されることをお勧めします。

授業時間外の学習(準備学習等について)

目安として1週間に6時間程度(授業時間を除く)教科書、プリントについて勉強(予習、復習)されることをお勧めします。1週間に2~3時間の勉強では、理解することが困難で、授業についていけない恐れがあります。ベクトル解析を自習して下さい。ベクトル解析の教科書は図書館に沢山あります。図書館で理解しやすい教科書を借りて利用して下さい。

授業の概要

・クーロンの法則を基に電場・電位を学習します。電場を記述するガウスの法則を導き、導体・誘電体の電気的性質を説明します。次に、電流が作る磁場をアンペールの法則として定式化し、磁性体が作り出す磁場を説明します。さらに、電場・磁場が時間的に変化する場合の法則をマクスウェル方程式として定式化し、その物理学的描像を明らかにします。ほぼ毎回、教科書を補足するためのプリントを配布します。

・コロナ禍における授業の進め方について述べます。当日、自宅で検温をして頂き37.5℃以上の場合、登学しないで下さい。大学にこられても体温37.5℃以上の場合、帰宅して頂くことになります。授業を受けるにあたり必ずマスクを着用して下さい。新型コロナウィルス感染拡大防止の観点からマスクの着用がない場合、授業を受けて頂くことはできません。教室に入る前にアルコールで手の洗浄をして下さい。アルコールは、教室前に設置されています。授業は対面式で実施しますが、新型コロナウィルス感染症の状況に応じてオンラインに切り替えます。教室は、B3棟117号室です。全席を指定します。公衆衛生対策を優先しますので、「いわゆる三蜜」となる行為をされた場合は、教室から退席して頂きます。

・何らかの理由で休講となった場合は、授業調整日を利用した補講を行うことがあります。以上

授業計画

第1回 9/28: 電場、ガウスの法則(微分、積分型) 6.1, 6.2 節 準備学習等 予習、復習、以下同じです。
第2回 10/5: 電位、導体、双極子モーメント 6.3, 6.4節 準備学習等
第3回 10/12: 静電容量、分極 6.5, 6.6節 準備学習等
第4回 10/19: 電場のエネルギー、オームの法則 6.7, 7.1節 準備学習等
第5回 10/26: 熱起電力、キルヒホフの法則 7.2, 7.3節 準備学習等
第6回 11/9: 磁気双極子、磁性 7.4, 7.5節 準備学習等
第7回 11/16: 中間試験(教科書6.1節~7.5節の範囲) 準備学習等
第8回 11/30: 電流と磁場 7.6, 7.7節 準備学習等
第9回 12/7: アンペールの法則、電磁誘導 7.8, 8.1節 準備学習等
第10回 12/14: 相互誘導、自己誘導、交流 8.2, 8.3節 準備学習等
第11回 12/21: 電気振動、変位電流  8.4, 8.5節 準備学習等
第12回 12/28: マクセルの方程式、電磁波 8.6, 8.7節 準備学習等
第13回 1/11: 電磁波としての光の反射、屈折  8.8節 準備学習等
第14回 1/18: まとめ 準備学習等
第15回 1/25: 定期試験(教科書7.6節~8.8節の範囲) 準備学習等

成績評価

①授業中の演習(30%)、②レポート提出(10%)、③中間試験(30%)、
④定期試験(30%)、合計100%で評価し60% 以上の得点があれば合格です。
中間試験、定期試験は、教科書と配布プリントを中心に出題します。