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電磁気学２

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令和２年度以降入学者 電磁気学２
令和元年度以前入学者 電磁気学２
教員名 山本大輔
単位数    2 学年    2 開講区分 文理学部
科目群 物理学科
学期 後期 履修区分 必修
授業の形態 オンライン同時双方向授業、対面授業と必要に応じて課題研究を組み合わせる。
Blackboard ID:20213096 → 2021電磁気学２（山本大輔・後・月４）
授業概要 電磁気学における磁気現象、電磁誘導、マクスウェル方程式と電磁波、誘電体、磁性体の基本事項と関連する問題の扱いについて講義する。
授業のねらい・到達目標 （１）静磁場、電磁誘導、マクスウェル方程式、電磁波、誘電体、磁性体を理解する。
（２）電磁気学１に引き続き磁気現象と電磁誘導について学び、電磁気の法則を微分形で表しマクスウェル方程式としてまとめる過程を理解する。さらに、電磁波、誘電体、磁性体の基本事項を理解し、それに関する問題に対応できるようになることを目標とする。

既存の知識にとらわれることなく、物事を論理的に、批判的に考え、説明することができる。(A-3-2)

この科目は文理学部のDP3及びCP3に対応しています。
授業の方法 授業の形式：【講義】
後・月５の電磁気学２演習と連動した講義・試験を行うため、原則的には両方履修すること。再履修等で止むを得ず片方だけの履修となる学生は個別対応を行う。
状況が安定化するまでは、Zoomを用いて同時双方向授業を行う。教室や機器の準備状況に応じて、ハイフレックス授業（希望者は対面で授業を受け、その様子を配信）も可能であれば行う予定である。中間試験日および期末試験日は教室を複数にわけるなど感染対策をしっかりと行った上で、原則完全対面で試験を行う。上記は状況の収束に応じて臨機応変に変更するため、BlackBoardの指示を定期的に確認すること。
本授業の事前・事後学習は、各２時間の学習を目安とします。
授業計画
1 静電場の基本法則のまとめ（オンライン）
【事前学習】教科書のp.143までを読み、復習しておく （2時間）
【事後学習】講義内容を見直して、関連する教科書の例題を理解する。 （2時間）
2 磁場、磁場中の電流に働く力、ローレンツ力について（オンライン、可能なら一部ハイフレックス）
【事前学習】教科書のp.144～p.153を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を見直して、教科書の例題を復習する。 （2時間）
3 電流のつくる磁場、ビオ-サバールの法則について（オンライン、可能なら一部ハイフレックス）
【事前学習】教科書のp.153～p.158を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を見直して、教科書の例題を復習する。 （2時間）
4 アンペールの法則と磁場の計算について（オンライン、可能なら一部ハイフレックス）
【事前学習】教科書のp.167～p.177を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を見直して、教科書の例題を復習する。 （2時間）
5 ファラディーの電磁誘導の法則、自己インダクタンスについて（オンライン、可能なら一部ハイフレックス）
【事前学習】教科書p.216～p.230を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を見直して、教科書の例題を復習する。 （2時間）
6 相互インダクタンス、静磁場のエネルギーについて（オンライン、可能なら一部ハイフレックス）
【事前学習】教科書のp.231～p.239を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を見直して、教科書の例題を復習する。第6回目の授業ノートを復習し、プリントの問題を考える。 （2時間）
7 変位電流とマクスウェル-アンペールの法則について（オンライン、可能なら一部ハイフレックス）
【事前学習】教科書のp.250～p.256を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を見直して、教科書の例題を復習する。 （2時間）
8 学習内容の整理と授業内中間試験(A-3-2)（対面授業）
【事前学習】これまでの学習内容を復習しておく。 （2時間）
【事後学習】解けなかった試験問題を確認しておく。 （2時間）
9 マクスウェル方程式、電磁場のエネルギーについて（対面授業）
【事前学習】教科書のp.256～p.263を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を見直して、教科書の例題を復習する。 （2時間）
10 電磁波の伝播とエネルギー密度について（対面授業）
【事前学習】教科書のp.264～p.275を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を見直して、教科書の例題を復習する。 （2時間）
11 誘電体と物質中の静電場の法則について（対面授業）
【事前学習】教科書のp.280～p.291を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を見直して、教科書の例題を復習する。 （2時間）
12 静電場の境界条件について（対面授業）
【事前学習】教科書のp.292～p.298を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を見直して、教科書の例題を復習する。 （2時間）
13 磁性体と物質中の磁場の法則について（対面授業）
【事前学習】教科書のp.299～p.308を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を見直して、教科書の例題を復習する。 （2時間）
14 静磁場の境界条件、電磁波の反射と屈折について（対面授業）
【事前学習】教科書のp.309～p.312を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を見直して、プリントの問題を考える。 （2時間）
15 学習内容の整理と授業内期末試験(A-3-2)（対面授業）
【事前学習】これまでの授業で理解が不十分な箇所をプリントと授業ノートを見て確認しておくこと。 （2時間）
【事後学習】理解が不十分な事項を教科書と授業ノートを用いてまとめる。 （2時間）
その他
教科書 長岡洋介 『電磁気学Ⅰ』 岩波書店 1982年
長岡洋介 『電磁気学Ⅱ』 岩波書店 1983年
参考書 なし
成績評価の方法及び基準 試験(50%)、授業内テスト:授業内中間試験を行う。(50%)
授業内の中間試験と、期末試験で評価する。
どうしても対面での試験参加が難しい理由がある学生には個別対応で評価する。
オフィスアワー 月曜日 14:40〜16:10
備考 「電磁気学１」「電磁気学１演習」を履修していることが望ましい。

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