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授業科目名
担当教員
電磁気学II
關谷 尚人
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
TEE213 2 EE,ES 2 後期 II
[概要]
電磁気学Iで学んだ内容の発展として、誘電体中の電界と分極、静電界の境界値問題、定常電流に働く力、磁性体中の静磁界、電磁波におけるポインティングベクトルなどについて学ぶ。最後にマクスウェルの方程式から電気回路で使用する回路方程式を導く手法について解説し、電磁気学と電気回路の橋渡しを行う。講義の内容を理解するためにも電磁気学Iの履修は必須である。
[具体的な達成目標]
A. 電気双極子を説明できる
B. 静電エネルギー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。
C. 誘電体中の分極を求めることができる。
D. 誘電体を含む系の境界条件を示すことができる。
E. 導体を含む系のラプラス方程式を解くことができ、電気影像法を説明できる。
F. 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。
G. 定常電流の空間分布を求めることができる。
H. 定常電流に働く力を求めることができる。
I. 磁気回路を用いて磁性体中の静磁界を求めることができる。
J. インダクタンスと磁気エネルギーを説明できる。
K. 電磁波におけるエネルギー保存則とポインティングベクトルを説明できる。
L. 電磁ポテンシャルを説明できる。
M. 電磁気学と電気回路の関係を説明できる。
[必要知識・準備]
電磁気学Iを学んでいること。
基礎解析(微分積分学)、座標系、ベクトル解析を理解していること。
[評価方法・評価基準]
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 50  %講義で学んだ基本原理を説明でき、簡単な応用ができる。 
2試験:中間期 50  %講義で学んだ基本原理を説明でき、簡単な応用ができる。 
[教科書]
  1. 宇野 亨,白井 宏, 電磁気学, コロナ社, ISBN:4-339-00814-2,
    (電磁気学Iと同じ教科書を使用する)
[参考書]
(未登録)
[講義項目]
1. 電磁気学Iの復習
2. 真空中の静電界1(電気双極子)
3. 真空中の静電界2(静電エネルギーとマクスウェルの静電応力)
4. 誘電体中の静電界1(分極と分極ベクトル)
5. 誘電体中の静電界2(境界条件、誘電体に働く力)
6. 静電界に関する境界値問題1(境界値問題、電気影像法、ラプラス方程式)
7. 定常電流(定常電流の空間分布、キルヒホッフの法則、導体の熱作用)
8. 第1回理解度テストと解説
9. 真空中の静磁界(定常電流に働く力)
10. 磁性体中の静磁界(磁気回路)
11. 電磁誘導(インダクタンスと磁気エネルギー)
12. マクスウェル方程式と電磁波1(エネルギー保存則とポインティングベクトル)
13. マクスウェル方程式と電磁波2(電磁ポテンシャル、アンテナからの電磁波放射)
14. 電磁気学と電気回路(回路方程式)
15. 第2回理解度テストと解説
[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]
《電気電子システム工学科》
C-3:電気電子工学分野の基礎数理・基礎物理の学力を養う
本学科の必修科目である基礎電気理論,電磁気学,電気回路,電子回路などの科目を通じて,本分野の重要な基礎数理・基礎物理の学力を養う
 
[その他]
講義は体系的に学習を始めるための切っ掛けに過ぎないと思います。