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授業科目名
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担当教員
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電磁気学I
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鳥養 映子
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時間割番号
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単位数
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コース
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履修年次
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期別
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曜日
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時限
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| 262022 E | 2 | E | 2 | 後期 | 木 | II | ||||||||||||
| ［概要］ | ||||||||||||||||||
| 自然現象を理解する上で基本となる電磁気学を場の概念に基いて概観し，静電場を中心に基本法則とその応用を学ぶ．ベクトル解析や微分方程式など数学的手法を電磁現象の物理的イメージをつかみながら復習し，電荷密度場，電位場，電場という場の概念と，場の運動を記述するマクスウェル方程式を理解し、回路／電気機器／電磁波／電子デバイスなどに展開していく知的体力をつけることを主眼とする。その前半である電磁気 Iは、時間的に変化しない場（定常場）、渦無しの場をあつかう。 | ||||||||||||||||||
| ［具体的な達成目標］ | ||||||||||||||||||
| A.電場、電位の概念を理解し、勾配と線積分という相互の関係を書くことができる。<BR>B.クーロンの法則、ガウスの法則およびそれらの関連を説明することができる。<BR>C.点電荷、線電荷、面電荷による電界、電位の分布の基本形を数式と図で表現できる。<BR>D.導体を含む系のラプラス方程式を解くことができ、電気双極子、電気影像法などの静電界特殊解法を説明することができる。<BR>E.電荷を含む簡単な系のポアソン方程式を書き、その解の概要を推定することができる。<BR>F.静電エネルギー密度と仮想仕事の原理を応用して静電力を求めることができる。<BR>G.誘電体を含む系の境界条件を示すことができる。<BR>I.重ね合わせの原理と、その電気計測への応用例を理解している。 | ||||||||||||||||||
| ［必要知識・準備］ | ||||||||||||||||||
| 基礎解析（微分積分学）I、II、応用解析I、II,基礎電気理論を履修していることが望ましい。<BR>また、ベクトルの内積、外積およびそれらの応用を復習しておくこと。 | ||||||||||||||||||
| ［評価方法・評価基準］ | ||||||||||||||||||
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| ［教科書］ | ||||||||||||||||||
| ［参考書］ | ||||||||||||||||||
| ［講義項目］ | ||||||||||||||||||
| １−２．電磁気学の概要 ：電荷，電場，磁場<BR> ３−５．場の概念による基本法則の記述 <BR> スカラー場とベクトル場の性質<BR> ベクトル場の微分，ベクトル場の積分，重ね合わせの原理<BR> ６．静電場：クーロンの法則、力，電場，電位<BR> ７．ガウスの法則 ：導体の場、点電荷、面電荷<BR> ８．マクスウェル方程式 <BR> ９．中間試験<BR> １０−１１．静電気学：双極子場，導体を含む系の電場<BR> ポアソン方程式の解の一意性と鏡映法，コンデンサ<BR> １２．静電エネルギー ：仮想仕事の原理、場のエネルギー<BR> １３．誘電体 ：誘電率、分極、誘電体に働く場と力<BR> １４．電流 ：オームの法則、キルヒホッフの法則、電流分布 | ||||||||||||||||||
| ［教育方法］ | ||||||||||||||||||
| 電磁気学の要点をその幾何学的イメージから把握するために，本科目のために構成された内容で講義形式の授業を行う． | ||||||||||||||||||
| ［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］ | ||||||||||||||||||
| 本科目は電気電子システム工学科の掲げる学習・教育目標「C-2電気電子工学分野の基礎数理・基礎物理の学力を養う」に対応する。 | ||||||||||||||||||
| ［その他］ | ||||||||||||||||||
| (未登録) | ||||||||||||||||||