科目ナンバー

SE-PH2-2B05

履修条件・関連科目等

「物理数学及演習１」、「力学及演習１」、「力学及演習２」の内容を理解していること。

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

本科目は講義と演習から構成される。週２回のうち、最初の授業は講義を行い、次の授業は講義内容の理解を深めるために演習問題を解く時間とする。演習問題は授業時間中に解き、答案を提出する。それをTAが添削して、次週以降に返却する。

科目目的

電磁気学は力学と並んで物理学全般にわたって物理的な考え方の基礎を与えてくれる重要な科目である。現代の日常生活は電気に関わる現象や電化製品があふれており、今後も電気に関わる科学や技術が発展し続けていくことを考えると、電気に関する科学の基礎を学ぶことは必須である。本講義では、電気の背後で活躍する電荷や電流の性質、それらが生み出す電場や磁場の特徴、それらが電磁場として示す空間的、時間的な振る舞いを学ぶことを目的とする。

到達目標

電磁気学で活躍する電荷、電流、電場、磁場はどれをとっても目に見えないので、力学と比較してイメージが湧きにくい。それでも電磁気的な現象があるのは明白なので、それらを把握し理解するためには科学的な概念が必要となる。本講義では、目に見えない電場や磁場といった概念を空間的にイメージできるようになることを目標とする。まず、実験で求められたクーロンの法則から始めて、電場のイメージをつかむ。次に、クーロンの法則を数学的に取り扱って、マックスウエルの一つの公式を導き、具体的な問題に適用する。その過程で、数学的表現に対するイメージをもてるようにしたい。用いられる数学的手段であるベクトル解析は、物理の学いろいろな分野で普遍的に用いられている。その習熟も本講義の目標である。

授業計画と内容

必ずしも予定通りには進まないと思われるが、目安としての授業計画を以下に示す。
第１回　クーロンの法則
第２回　電場の導入
第３回　積分形のガウスの法則と積分形の渦なしの法則
第４回　微分形の静電場の基本法則
第５回　静電ポテンシャル
第６回　ポアソン方程式
第７回　導体の周りの静電ポテンシャル
第８回　コンデンサー
第９回　電流の性質
第10回　アンペールの法則
第11回　静磁場の基本法則
第12回　ベクトル・ポテンシャル
第13回　ビオ－サバールの法則
第14回　ローレンツ力

授業時間外の学修の内容

指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

復習は特に力を入れ、次回までに曖昧な事項や疑問点を持ち越さないようにする。

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

平常点（演習）では「DP1：コミュニケーション力」「DP2：問題解決力」「DP4：組織的行動能力」の修得度合いを評価し、期末試験では「DP2：問題解決力」の修得度合いを評価する。
平常点30%と期末試験70%をベースとして、総合的に評価する。

課題や試験のフィードバック方法

授業時間内で講評・解説の時間を設ける／授業時間に限らず、manabaでフィードバックを行う

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

アクティブ・ラーニングの実施内容

PBL（課題解決型学習）

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法

実施しない

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

実務経験のある教員による授業

いいえ

【実務経験有の場合】実務経験の内容

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

テキスト・参考文献等

テキスト：松下貢著「物理学講義 電磁気学」（裳華房）

その他特記事項

参考URL