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
32432:[2025 秋セメスター]電磁気学入門 (B5) § 32433:物理科学3(Y5) 2025 秋セメスター 水2 理工学部 濱地 賢太郎 2

キャンパス

BKC

授業施設

フォレストハウス305号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

授業の概要:
高校の電磁気学と大学の専門科目としての電磁気学の橋渡しとなるように講義する。
電磁気に関係する様々な現象や,用語,単位などについて,基本的なところから解説する。

この分野ではベクトル,微分,積分などやや複雑な数学的表現が多く取り入れられ,難解な数学を使うとすれば現象に対する詳細な表現は豊かになる。しかしそれでは電磁気学の本質が見えにくくなる面が出てくる。この講義で扱う数学的表現は少し慣れればそれほど難しいものではない。なお電磁気学の分野での数学的表現は微分と積分の二通りの表現があるが,この講義では比較的理解しやすい積分形式を用いる。

授業の方法:
対面で行う.
教科書の一つに指定している問題集「物理てならひ帖」から,講義中の演習やレポート問題を出題する.

受講生の到達目標


電磁気の基本原理を理解する
 ・「場」の概念を理解する
 ・法則の数学的記述,またそれに伴う数学力(微分・積分・微分方程式)の運用力をつける
 ・ガウスの法則を用いて,与えられた電荷の分布から,生じる電場を求めること.
 ・電場から電位,およびその逆を求めること.
 ・誘電体中に生じる電場を求める.
 ・電流によって生じる磁場を求める.
 ・電荷・電流が磁場から受ける力を求める.
 ・誘導起電力を求める
 ・自己インダクタンスの意味を理解し,それを求めること
(結果として高校で学習する電磁気学の公式などを各自で導出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

力学入門、数学(微分積分、線形代数)
講義で必要なベクトルや微分積分,数学的な公式はその都度簡単な説明を加える。
高校物理での電磁気学の基礎知識を復習しておくと良いでしょう。
また、物理全体で重要となる概念(例えば仕事、エネルギーなど)の理解も重要となります。

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14回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照。

1~3

講義概要説明,真空中の静電場1

電磁気学の全体像を眺める. 電荷,クーロンの法則電場,ガウスの法則

4

真空中の静電場2

電位

5~6

導体と静電場

導体・キャパシター(コンデンサー)

7~8

誘電体と静電場

誘電分極・電気双極子、
分極電荷・誘電率・電束密度

9

電流と抵抗

10~12

電流と磁場

磁石・磁場・磁束密度,電流と磁場の関係、
ビオ・サバールの法則,アンペールの法則

13~14

電磁誘導

電磁誘導・ファラデーの法則,自己インダクタンス,相互インダクタンス、マックスウェル方程式と電磁波

授業実施形態

第1回~14回を対面授業にて実施

授業外学習の指示

授業内容を確認するための,30分程度の回答時間を要する小テストをmanaba+Rで不定期に行います.(全部で8回程度)

また,1回あたり2時間程度の作成を要するレポートを3回出題する予定です.

各週の授業内容で分からないことは、その週内に解決しましょう。
質問を大いに歓迎します。manaba+Rの掲示板を活用してください。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記) 60

基本概念や語句の理解を前提に、WEB小テストと同じ程度の難易度で記述式も含んだ問題を出題する。

レポート試験
(統一締切日を締切とするレポート)

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)
40

講義内容の理解を確認するために授業後のmanaba+Rの小テスト,レポート,授業内小テスト等で総合的に評価する.
なおレポート問題はmanaba+Rに順次掲示する.

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

教科書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
物理学基礎(第5版)WEB 動画付 原康夫 学術図書出版 978-4-7806-0950-9 基礎専門物理全般の教科書

教科書(使用頻度、その他補足)

授業は教科書に沿って行います.毎回の授業の前に教科書で予習し,授業後は教科書に掲載されている演習問題などをやって,授業内容の理解を深めてください.また重要な定義・定理・公式・物理定数などは教科書にまとめられているので,これらの結果を授業で引用することもしばしばあります.

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
物理てならひ帖 大坂・土田・濱地・俵口・前 学術図書出版 978−4−7806−1172−4 レポート問題や,講義内での演習問題をここから出題します.力学入門演習のテキスト.

参考書(使用頻度、その他補足)

参考になるwwwページ

授業の内容や,レポートなどでいきづまったときには,学習サポート物理駆け込み寺を利用してみましょう.
http://www.ritsumei.ac.jp/~kht23151/kakekomi/index.htm

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

manaba+R,学生との直接対話,その他(教員より別途指示)

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/