授業目的及び達成目標

授業目標

物理学は自然現象を対象とする学問であり、工学部のあらゆる分野の基礎となる学問である。とりわけ、物理学IIで学ぶ電磁気学は、私たちの生活を支え発展させるのに必要な基礎科目として大きな役割を担っている。電磁気学の学習の第１歩は、“場”の考え方に慣れ親しむことから始めよう。場のイメージを描き、その上に立って基本法則とその物理的イメージをつかむことを目標とする。

達成目標

A. 基礎的な事項
(1) 用語を正しく技術することができる。
(2) 電磁気学に関するSI単位系を使うことができる。
(3) 内積、外積を理解し、直交座標系におけるベクトルの初歩的演算ができる。
(4) 線積分、面積分を理解し、簡単な計算ができる

B. 電荷と電界
(1) クーロンの法則を理解し、力をベクトルであらわすことができる。
(2) 電界と電位の関係を理解し、図を利用して描くことができる。
(3) ガウスの法則を理解して、単純な電界計算に用いることができる。

C. 導体
(1) 導体の電気的な性質を理解し、静電界中に置かれた導体の電荷分布、導体外部の電気力線、等電位面の概略が描ける。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2) コンデンサの静電容量や静電エネルギーを計算できる。

D. 電流と磁界
(1) 電流が電荷の流れであることを理解し、その大きさを求めることができる。
(2) 電流のまわりに発生する磁界の、大きさと向きを求めることができる。
(3) 磁場中におかれた電流に作用する力の、大きさと向きを求めることができる。

E. 電磁誘導
(1)ファラデーの一連の実験を通して電磁誘導の現象を理解できる。

授業キーワード

静電界、静磁界、電磁誘導

授業項目

第１週 ガイダンス、ベクトル
第２週 クーロンの法則と電界
第３週 電気力線
第４週 ガウスの法則I
第５週 ガウスの法則II
第６週 電位とその性質
第７週 連続分布した電荷が作る電位
第８週 静電界の性質と導体、コンデンサ
第９週 定常電流と電流間に働く力
第１０週 磁束密度、アンペールの法則
第１１週 ビオ・サバールの法則
第１２週 静磁界の例と基本法則
第１３週 電磁誘導の法則
第１４週 運動電磁誘導とローレンツ力

成績評価方法と評価基準

期末試験により，以下の基準に基づき，評価する．
S:期末試験の得点が90点以上
A:期末試験の得点が80点以上
B:期末試験の得点が70点以上
C:期末試験の得点が60点以上

教科書

砂川重信、「電磁気学「改訂版」初めて学ぶ人のために」、倍風館