G0030200

電磁気学3

Electromagnetic Theory 3

開講部

工学部

開講学科

電子工学科

開講学年

2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
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授業の概要

電磁気学の総まとめとして,マクスウェルの方程式に基づく電磁気現象の解析方法の基礎を学習する.具体的にはベクトル解析の復習から入り,マクスウェルの方程式と各種電磁気現象の関係,マクスウェルの方程式の解として記述される電磁波とその諸性質について講義を行う.

達成目標

1.マクスウェルの方程式の物理的意味の理解(講義計画1〜6に対応)
2.マクスウェルの方程式の一般解の導出過程とその物理的意味の理解(講義計画7〜9に対応)
3.媒質中での電磁波の基本的な振る舞いの理解(講義計画10〜13に対応)
4.電磁波の放射および放射された電磁波の基本的な性質の理解(講義計画14〜15に対応)

授業計画

1.ベクトル解析の復習(1):ベクトルの基本演算,成分表示,三重積
2.ベクトル解析の復習(2):スカラー場とベクトル場,勾配・発散・回転
3.ベクトル解析の復習(3):体積分・面積分・線積分・周回積分
4.ベクトル解析の復習(4):ガウスの定理とストークスの定理
5.ベクトル解析の復習(5):スカラーポテンシャルとベクトルポテンシャル
6.マクスウェルの方程式(1):マクスウェルの方程式と電磁気学の諸現象
7.マクスウェルの方程式(2):一般解の導出
8.マクスウェルの方程式(3):一般解の物理的意味
9.マクスウェルの方程式(4):電磁波と偏波
10.媒質中での電磁波の性質(1):境界条件
11.媒質中での電磁波の性質(2):反射と透過の基礎理論
12.媒質中での電磁波の性質(3):電磁波の回折
13.媒質中での電磁波の性質(4):反射・透過・回折にまつわる諸現象
14.電磁放射とアンテナ入門(1):電磁放射の基礎理論
15.電磁放射とアンテナ入門(2):基本的な電磁放射モデル
16.定期試験

評価方法と基準

ホームワーク50点,定期試験50点で計100点とし,60点以上で単位認定する.ホームワークは進捗状況を見ながらほぼ毎回出題,定期試験は期末試験1回のみ.なお,出席率が70%を下回る場合には単位認定しない.

教科書・参考書

教科書:基本的に不要(必要に応じて自分にあった電磁気学の教科書を購入あるいは図書館で入手して補うこと)
参考書:自分で本格的に勉強したい人は,洋書ではあるが,D. J. Griffiths: Introduction to Electrodynamics (ISBN: 0-13-919960-8)などが直感的に分かり易い図面が多く,非常に参考になる.
配付資料:あり.毎回の授業開始時に配布.

履修前の準備

ベクトル解析と微積分学についての基礎知識が必要.

オフィスアワー

基本的に質問は講義終了後に直接コンタクトすること.研究室での対応の場合にはあらかじめメール等での時間調整が必要.

環境との関連

環境に関連しない科目

最終更新 : Thu Mar 28 07:47:41 JST 2013