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電磁気学２

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令和元年度以前入学者 電磁気学２
教員名 水野伸夫
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 オンデマンド型の遠隔授業と課題研究を組み合わせる。
Blackboard ID 20203369
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 Blackboardを通して教材を提供し、課題の提出、質問等の対応を行う。毎回の授業終了後に課題問題を提出し、次回に解説を行う。
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
【事前学習】シラバスを確認し、真空中の静電場の法則を確認する。 （2時間）
【事後学習】第１回目のプリントを見直して、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
【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】第2回目プリントの問題を考え、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
【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】第3回目プリントの問題を考え、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
【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】第４回目プリントの問題を考え、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
【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】第５回目のプリントの問題を考え、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
【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】第６回目のプリントの問題を考え、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
【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】第７回目のプリントの問題を考え、教科書の例題を復習する。 （2時間）
8 マクスウェル方程式、電磁場のエネルギーについて
【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】第８回目のプリントの問題を考え、教科書の例題を復習する。 （2時間）
9 電磁波の伝播とエネルギー密度について
【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】第９回目のプリントの問題を考え、教科書の例題を復習する。 （2時間）
10 誘電体と物質中の静電場の法則について
【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】】第１０回目のプリントの問題を考え、教科書の例題を復習する。 （2時間）
11 静電場の境界条件について
【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】第１１回目のプリントの問題を考え、教科書の例題を復習する。 （2時間）
12 磁性体と物質中の磁場の法則について
【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】第１２回目のプリントの問題を考え、教科書の例題を復習する。 （2時間）
13 静磁場の境界条件、電磁波の反射と屈折について
【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】第13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）
14 学習内容の整理と授業内試験(A-3-2)
【事前学習】これまでの配布プリントと授業ノートを復習する。 （2時間）
【事後学習】試験でわからなかった所を授業ノートと教科書で理解する。 （2時間）
15 これまでの復習・解説を行い授業の理解を深める
【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 授業内テスト:Blackboardを通して試験を行う。(80%)、授業参画度:Blackboardによる教材の視聴と課題の提出で評価する。(20%)
オフィスアワー 木曜日 11:30～12:30 物理学科事務室
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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