授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
32716:[2025 春セメスター]電磁気学Ⅰ(T8) 2025 春セメスター 月1 理工学部 沼居 貴陽 2

キャンパス

BKC

授業施設

コラーニングⅠ 102号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

本科目では,電気電子工学の基礎としてもっとも大切な電磁気学について説明します.本質を理解することを目的として講義を行い,電磁気学を深く理解する第一歩となることを目指します.

受講生の到達目標

・学生が,電荷によって生じる電界や電位を計算できるようになること.
・学生が,磁荷によって生じる磁界や磁位を計算できるようになること.
・学生が,電流と磁界との関係を計算できるようになること.
・学生が,電磁誘導による起電力を計算できるようになること.
・学生が,電磁波における電界と磁界の関係を導くことができるようになること.

事前に履修しておくことが望まれる科目

ベクトル解析

授業スケジュール

授業回数/
担当教員(複数担当の場合)
テーマ
キーワード・文献・補足事項等
-

+R授業対象科目。第1回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照。

1

数学の基礎

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.185-195

ベクトル(内積,外積),微分,積分

2

電荷,電荷の周囲の静電界,ガウスの法則

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.11-33, 195-197
『大学生のための電磁気学演習』 pp.1-7

クーロンの法則,電荷の単位,導体,誘電体,電荷保存則,連続の式,電荷の周囲の静電界,閉曲面,ガウスの定理,ガウスの法則

3

ガウスの法則

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.33-40
『大学生のための電磁気学演習』 pp.8-21

閉曲面,球状電荷,円柱状電荷,平行平板

4

電位(1)

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.40-49, 198-200
『大学生のための電磁気学演習』 pp.12-19, 22-23

電位と静電界との関係,重ね合せの原理,ストークスの定理,点電荷,球状電荷,円柱状電荷,平行平板

5

電位(2),導体(1)

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.49-56
『大学生のための電磁気学演習』 pp.25-26

ポアソン方程式,階段状pn接合,ポテンシャルエネルギー,導体球の電界と電位

6

導体(2)

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.56-67
『大学生のための電磁気学演習』 pp.26-43

電気容量,導体球,導体球殻,平行平板キャパシタ

7

導体(3)

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.66-73
『大学生のための電磁気学演習』 pp.27-28, 44-47

自由電子の運動方程式,オームの法則,ホール効果

8

誘電体(1)

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.75-85
『大学生のための電磁気学演習』 pp.49-59

分極,電気双極子モーメント,電気双極子,反分極因子

9

誘電体(2)

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.85-92
『大学生のための電磁気学演習』 pp.60-71

電束密度,電気感受率,境界条件,平行平板キャパシタ

10

磁荷と静磁界,磁性体(1)

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.93-111
『大学生のための電磁気学演習』 pp.73-113

磁荷,磁荷の周囲の静磁界,磁気双極子,磁位,磁化,反磁化因子

11

磁性体(2)

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.111-118
『大学生のための電磁気学演習』 pp.114-124

磁束密度,ベクトルポテンシャル,境界条件

12

電流と静磁界

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.119-131
『大学生のための電磁気学演習』 pp.125-139

ビオー-サヴァールの法則,ベクトルポテンシャル,アンペールの法則,磁位と周回電流,電流に働く力

13

電流に働く力

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.131-140
『大学生のための電磁気学演習』 pp.140-149

力のモーメント,インダクタンス,コイル

14

電磁誘導,電気回路,電磁波,最終講義日試験

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.141-171, pp.173-184
『大学生のための電磁気学演習』 pp.151-203, pp.205-230

ファラデーの誘導法則,キルヒホッフの法則,過渡応答理論,交流理論,進行波,後退波,定在波,真空中の光速

最終講義日試験

授業実施形態

第1回~第8回,第10回~第13 回を対面授業にて実施.
第9回と第14回はオンラインにて実施.

授業外学習の指示

始業時まで
 教科書(各回のシラバスの該当ページ.ただし,演習書は除く.)を読んでノート(4~6ページ)を作成する.このノートを基にして,板書用資料(A4判2ページ)を作成する.

(対面では,主に演習問題の解説をおこなう.質問に対しても回答する.)

講義後
 何も見ないで教科書の内容を再現できるまで復習する.

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記) 0

レポート試験
(統一締切日を締切とするレポート)
0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
(日常的な授業における取組状況の評価)
100

提出物(レポート,小テスト,最終講義日試験)の結果によって評価する.

成績評価方法(備考)

最終講義日試験では,電卓と『ケンブリッジ 物理公式ハンドブック』(共立出版)の持込みを許可します.

受講および研究に関するアドバイス

授業前に,教科書と参考書をしっかり勉強しておきましょう.答を丸写しにするのではなく,自分の力で導出しましょう.また,暗記するのではなく,考え方を理解するよう努めましょう.

教科書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
大学生のためのエッセンス 電磁気学 沼居貴陽 共立出版 978-4-320-08639-5
大学生のための電磁気学演習 沼居貴陽 共立出版 978-4-320-03476-1
ケンブリッジ 物理公式ハンドブック -ポケット版- Graham Woan (著), 堤 正義 (翻訳) 共立出版 978-4-320-03481-5 最終講義日試験に持ち込み可

教科書(使用頻度、その他補足)

電卓の使用を推奨します.特にTI-89 Titanium (Texas Instruments)や fx-CG50 (CASIO) は,文字を用いたままの微分・積分,行列,ベクトルの演算ができるばかりでなく,グラフ描画も可能です.

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
大学演習 電磁気学 霜田光一,近角聡信 裳華房 978-4-7853-8010-1
詳解 電磁気学演習 後藤憲一,山崎修一郎 共立出版 978-4-320-03022-0
演習 電磁気学 加藤正昭,和田純夫 サイエンス社 978-4-7819-1254-7
ベクトル解析 H. P. スウ 森北出版 978-4-627-93020-9
グリフィス 電磁気学Ⅰ D. J. グリフィス 丸善出版 978-4-621-30422-8
電磁気学ノート(改訂版) 藤田広一 コロナ社 978-4-339-00442-7
物理学レクチャーコース 電磁気学入門 加藤岳生 裳華房 978-4785324117

参考書(使用頻度、その他補足)

電卓の使用を推奨します.特にTI-89 Titanium (Texas Instruments)や fx-CG50 (CASIO) は,文字を用いたままの微分・積分,行列,ベクトルの演算ができるばかりでなく,グラフ描画も可能です.

参考になるwwwページ

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

その他(教員より別途指示)

備考

教員の電子メールアドレス
 numai@se.ritsumei.ac.jp

質問
 できるかぎり,教室で講義中あるいは休憩時間に質問してください.その他の時間に質問があるときは,事前に電子メール(numai@se.ritsumei.ac.jp)でアポイントメントをとり,個人研究室(ウェストウィング2階)に来てください.電子メールには,タイトル,学科,学年,氏名,学生証番号を明記すること.電話での質問には,応じられません.
【科目ナンバリング・カリキュラムマップはこちらから/Click here to see the Curriculum-Map and Course-Numbering】
URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/