G0010400

電磁気学1

Introduction to Electromagnetism 1

開講部

工学部

開講学科

電子工学科

開講学年

1年次

開講時期

前期

単位数

2

単位区分

必修

系列区分

専門

講義区分

講義
教授上野和良この先生のアンケート一覧を参照

授業の概要

 電磁気学は、集積回路(LSI)、デバイスなど、電子工学に関連した仕事を将来する上で、その基礎となる科目です。「電磁気学1」では主として電荷のふるまいに着目して勉強して行きます。たとえば電荷の周りは電気的に特別な状態(電場)になっていること、この電場を通じて他の電荷との間に力(クーロン力)が働くこと、電場の中を運動する電荷は電流を作り、導体中ではジュール熱を発生すること、などの基礎的な「電気現象」について、実験事実を出発点にし、演習を取り入れながら学んで行きます。なお、複雑な現象を整理し、見通しをよくするために、数学(特に微積分)の知識が必要となりますから、この点に気を付けてしっかり勉強してください。

達成目標

1.クーロンの法則およびガウスの法則の意味が分かり、応用できる。
2.絶縁体と導体の違いを説明できる。
3.電位やキャパシタンスの計算ができ、オームの法則が使えるようになる。

授業計画

1.Chap.23 電場  23-1 電荷の性質、23-3 クーロンの法則
2.Chap.23 電場  23-2 絶縁体と導体、23-4 電場
3.Chap.23 電場  23-5 連続的分布電荷が作る電場、23-6 電気力線、
            23-7 一様な電場における荷電粒子の運動
4.Chap.24 ガウスの法則  24-1 電束、24-2 ガウスの法則
5.Chap.24 ガウスの法則  24-3 帯電した絶縁体へのガウスの法則の適用、
                 24-4 静電平衡にある導体、 軸対称分布電荷が作る電場、
                     平面シート状分布電荷が作る電場
6.Chap.24 ガウスの法則  24-6 ガウスの法則の導出
7.Chap.25 電位  25-1 電位と電位差、25-2 一様な電場における電位差
8.Chap.25 電位  25-3 点電荷による電位とポテンシャルエネルギ、
            25-4 連続的分布電荷が作る電位
9.Chap.25 電位  25-5 電位から電場を求める方法、25-6 帯電した導体の電位
10.Chap.26 容量と誘電体  26-1 容量の定義、26-2 容量の計算、25-3 コンデンサの接続
11.Chap.26 容量と誘電体  26-4 帯電コンデンサに蓄えられているエネルギ、
                26-5 誘電体を挟んだコンデンサ、26-7 誘電体の原子論的記述
12.Chap.27 電流と抵抗  27-1 電池、27-2 電流、27-3 抵抗とオームの法則
13.Chap.27 電流と抵抗  27-4 いろいろの導体の抵抗、27-6 電気伝導のモデル
14.Chap.27 電流と抵抗  27-7 電気的エネルギと電力、27-5 超伝導体
15.期末試験

評価方法と基準

予習レポートおよび期末試験

教科書・参考書

教科書:R.A.サーウェイ 著(松村博之訳)「電磁気学」(学術図書出版社)
参考書:たとえば 砂川重信 著「電磁気学の考え方」(岩波書店),後藤尚久 著「電磁気学」電子情報通信学会編(コロナ社).
推薦図書:竹内淳 著「高校数学でわかるマクスウェル方程式」(講談社、ブルーバックス)

履修前の準備

少なくとも高校課程の数学(微積分、三角関数,ベクトル等)および物理学の,基礎的な事柄を理解していることが望ましい.

オフィスアワー

大宮校舎:講義終了後
豊洲校舎:月〜金の講義、実験以外の時間

環境との関連

環境に関連しない科目

最終更新 : Thu Mar 28 07:47:40 JST 2013