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
32832:電磁気学Ⅰ(6T) 2025 春セメスター 木5 理工学部 佐保 賢志 2

キャンパス

BKC

授業施設

コラーニングⅠ 109号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

 本講義では、電気磁気現象に関する基本法則を体系的に学ぶ。電磁気学は通信や半導体などのエレクトロニクス技術の土台となっているだけではなく、雷放電やオーロラなどの自然現象の理解にも必要な電子情報分野の基幹科目である。電磁気学現象に関する物理法則は数式によって表現されるが、それらの本質的な意味を理解すると共に、実際の適用法を習得することを目指す。特に本講義では、電磁気学の基礎を理解するために必要な諸問題を解く力をつけることを主目的とする。
 毎回の講義は、板書をベースとする講義+演習とする。板書をメモするためのノートやレポート用紙等を準備すること。特に本講義は多くの演習を解くため、ノート等は多めに準備すること。

受講生の到達目標

1. ガウスの法則を説明でき、簡単な例における電界と電位などを計算できる。
2. 静電容量と電束を説明でき、簡単な例における静電容量や静電エネルギーなどを計算できる。
3. アンペールの法則とビオ・サバールの法則を説明でき、簡単な例における磁界や磁束などを計算できる。
4. ファラデーの法則を説明でき、簡単な例における起電力やインダクタンスなどを計算できる。

事前に履修しておくことが望まれる科目

電磁気学入門(最低でも高校物理レベルの電磁気学の知識が必要)

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8回に+R授業を実施。詳細はmoodle+Rを参照。

1~5

電界と電位

電荷、ガウスの定理、電気力線、電位とエネルギー3次元空間における電界と電位、面積分、勾配、発散
(教科書2章)

6~7

静電容量と静電誘導

コンデンサ、静電エネルギー、誘電体、電束密度
(教科書3,4章)

8~9

電流と磁界、中間小テスト(第8回冒頭30分に実施)

アンペールの法則、ビオサバールの法則、磁束、磁束密度、
(教科書6章の一部, 7章)

10

電磁力と電磁誘導

ファラデーの法則、レンツの法則、フレミングの法則
(教科書8章)

11~12

インダクタンスと静磁エネルギー

自己インダクタンス、相互インダクタンス、磁気エネルギー
(教科書9章)

13

総合演習

14

最終確認テスト及び解説等

授業実施形態

原則として全て対面授業とする。ただし、担当教員の都合等により一部の回をオンデマンド講義に変更する場合がありえる。その場合はmanaba+Rから連絡する。

授業外学習の指示

講義中に終わらなかった演習は次回までに必ず解くこと。

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

毎回の演習、中間小テスト(第8回に実施)、最終確認テスト(第14回に実施)に基づき評価する

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

・電磁気学は、電子システムの内部回路や無線機器など幅広い電子技術を支える重要な科目であるので、演習問題を解けるようになるだけでなく、各種分野に対応できるよう各重要公式を定性的に説明できる程度に理解すること。
・電磁気学入門(1回生秋学期)の教科書や演習を見直しておくこと。電磁気学入門を履修済みであることを前提とした講義と演習を行う。(本講義でも改めて基礎から学ぶので、単位を取得しているかどうかは問わない。)
・同じ2回生春学期開講のベクトル解析の講義を必ず同時履修すること。
・電磁気学Ⅱ(2回生秋学期)、高周波工学(3回生春学期)も履修し、電磁気学・電磁波工学に対する包括的な理解を深めることを目指してほしい。

教科書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
電気磁気学 石井良博 コロナ社 978-4-339-00725-1

教科書(使用頻度、その他補足)

講義や演習のために毎回使用する。講義の要点や最低限の演習は板書や講義資料で示すが、購入を強く推奨する。

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
単位が取れる電磁気学ノート 橋本淳一郎 講談社 4-06-154453-5
詳解電磁気学演習 後藤 憲一, 山崎 修一郎 共立出版 978-4320030220
電磁気学演習ノート 藤田 広一, 野口 晃 コロナ社 978-4-339-00444-1

参考書(使用頻度、その他補足)

「単位が取れる電磁気学ノート」は本講義の内容を極めて平易に解説しており、特に定性的な理解の補助となる。「詳解電磁気学演習」はこの科目のバイブルであり、このテキストに載っていない演習はほぼ無いと言ってよいほど充実した問題集である。「電磁気学演習ノート」はベクトル解析を含む演習問題をはじめ、多くの本質的だが少し変わった設定の問題を集めた良い演習書である。いずれも大学院受験予定者は購入を強く推奨する。

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

コミュニケーションペーパー,学生との直接対話

備考

【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/