基礎物理学B
| 授業目的 |
|---|
| 本講義の目的は，学生が幅広い科学技術の基礎理論として重要となる電磁気学の基本概念を理解し，理論やその数学的手法を習得することにより電磁場の概念を学ぶことにある． |
| 到達目標 |
| 本講義は電磁気学の基本概念を理解することを到達目標とする．具体的には（1）電磁場の概念を把握する．（2）電磁場現象における数学的手法を身につける．（3）基本概念を元にして物理現象を理解できる． |
| 授業計画 | |
|---|---|
| 第1回 | オリエンテーション，電気・磁気とはなにか 物理を専門としない学生が，電磁気学で得る知識は，どのように有用かを説明する．また，電磁気学を学ぶために必要な物理や数学の基礎知識について説明する．電磁気学を本格的に履修する前に，偏微分、重積分、線積分について講義する． 【事前学習】高校数学での微積分を復習しておく． 【事後学習】LUNAのテストまたは確認問題で復唱する．テスト期間終了後，LUNAで解答・解説等を表示する．（120分） |
| 第2回 | 電気・磁気とはなにか：テキスト1章 電荷・電圧・電流，電気抵抗について学ぶ． 【事前学習】テキスト1章を読んでおく． 【事後学習】LUNAのテストまたは確認問題で復習する．テスト期間終了後，LUNAで解答・解説等を表示する．（120分） |
| 第3回 | 電気・磁気とはなにか：テキスト1章 直流抵抗回路について学ぶ． 【事前学習】テキスト1章を読んでおく． 【事後学習】LUNAのテストまたは確認問題で復習する．テスト期間終了後，LUNAで解答・解説等を表示する．（120分） |
| 第4回 | 静電界と静磁界：テキスト2章 クーロンの法則，電気力線とガウスの法則について学ぶ． 【事前学習】テキスト2章を読んでおく． 【事後学習】LUNAのテストまたは確認問題で復習する．テスト期間終了後，LUNAで解答・解説等を表示する．（120分） |
| 第5回 | 静電界と静磁界：テキスト2章 電気力線とガウスの法則の適用，電気力線と電位について学ぶ． 【事前学習】テキスト2章を読んでおく． 【事後学習】LUNAのテストまたは確認問題で復習する．テスト期間終了後，LUNAで解答・解説等を表示する．（120分） |
| 第6回 | 静電界中の同体系とコンデンサー：テキスト3章 電界中の導体と静電容量，誘電分極と電束密度について学ぶ． 【事前学習】テキスト3章を読んでおく． 【事後学習】LUNAのテストまたは確認問題で復習する．テスト期間終了後，LUNAで解答・解説等を表示する．（120分） |
| 第7回 | 静電界中の同体系とコンデンサー：テキスト3章 コンデンサー回路，静電エネルギーと力について学ぶ． 【事前学習】テキスト3章を読んでおく． 【事後学習】LUNAのテストまたは確認問題で復習する．テスト期間終了後，LUNAで解答・解説等を表示する．（120分） |
| 第8回 | 磁界と電流：テキスト4章 磁界と電流，磁界と磁力線，磁性体と磁束密度，アンペールの法則などを学ぶ． 【事前学習】テキスト4章を読んでおく． 【事後学習】LUNAのテストまたは確認問題で復習する．テスト期間終了後，LUNAで解答・解説等を表示する．（120分） |
| 第9回 | 磁界と電流：テキスト4章 電流が作る磁界の計算，ビオ・サバールの法則などを学ぶ． 【事前学習】テキスト4章を読んでおく． 【事後学習】LUNAのテストまたは確認問題で復習する．テスト期間終了後，LUNAで解答・解説等を表示する．（120分） |
| 第10回 | 磁界と電流：テキスト4章 フレミングの左手の法則，ローレンツ力，磁石と磁性体，磁化曲線について学ぶ． 【事前学習】テキスト4章を読んでおく． 【事後学習】LUNAのテストまたは確認問題で復習する．テスト期間終了後，LUNAで解答・解説等を表示する．（120分） |
| 第11回 | 電磁誘導：テキスト5章 ファラデーの法則，磁束密度，誘導起電力，渦電流などについて学ぶ． 【事前学習】テキスト5章を読んでおく． 【事後学習】LUNAのテストまたは確認問題で復習する．テスト期間終了後，LUNAで解答・解説等を表示する．（120分） |
| 第12回 | 電磁誘導：テキスト5章 ファラデーの電磁誘導の法則，誘導電界，相互誘導，相互インダクタンス，変圧器，コイルの磁気エネルギーについて学ぶ． 【事前学習】テキスト5章を読んでおく． 【事後学習】LUNAのテストまたは確認問題で復習する．テスト期間終了後，LUNAで解答・解説等を表示する．（120分） |
| 第13回 | 電磁誘導，マクスウェル方程式と電磁波：テキスト5，6章 位相差と共振，共鳴現象，アンペール・マクスウェルの法則について学ぶ． 【事前学習】テキスト5，6章を読んでおく． 【事後学習】LUNAのテストまたは確認問題で復習する．テスト期間終了後，LUNAで解答・解説等を表示する．（120分） |
| 第14回 | マクスウェル方程式と電磁波：テキスト6章 マクスウェルの方程式から，電磁波がどのようなものであり，どのように伝搬するかなどについて学ぶ． 【事前学習】テキスト6章を読んでおく． 【事後学習】LUNAのテストまたは確認問題で復習する．テスト期間終了後，LUNAで解答・解説等を表示する．（120分） |