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授業科目名 基礎物理学II
時間割番号 TAC202
担当教員名 野原 愼士
開講学期・曜日・時限 前期・金・I 単位数 2
<対象学生>
(未登録)
<授業の目的>
はじめて学ぶ学生にとって、電磁気学は分かりにくいものである。それは対象とする電磁場が、日常接しているにも拘らず、目に見えたり、手で触れたりすることができないことに起因する。本講義では、電磁気学の重要な項目のほとんど全てを学ぶことによって、電磁場の存在を実感でき、実感をもって電磁気学を理解できるようになる。
<本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー>(能力・資質)
工学部>応用化学科向け
記号コンピテンシー(能力・資質) 
AC-A専門4.化学の専門知識・技術を活用し、新素材・エネルギー・環境等の分野における問題解決に取り組むことができる。F. 電気化学F2. 物理学全般(力学・波動・熱力学・電磁気学・原子物理)の基本的概念を説明できる。
AC-BF3. 電荷の存在によって生じる電界や電位、その電荷が動くことによる電流、その電流の周りに生じる磁界など、物質との関係(誘電体や磁性体も含めて)を説明し、計算できる。
<到達目標>  到達目標とは
目標NO説明コンピテンシーとの対応
AC
11.電磁気学に基づく諸現象を論理的に記述できること。AC-A
22.電荷の存在によって生じる電界や電位、その電荷が動くことによる電流、その電流の周りに生じる磁界、それらの物質との関係(誘電体や磁性体も含めて)などについて説明できること。AC-B
<成績評価の方法>
目標No割合評価の観点
140%小テスト/レポート、中間・期末試験、授業態度
260%小テスト/レポート、中間・期末試験、授業態度
合計100% 
<授業の方法>
1.教科書を中心に配布プリントを副教材として対面にて授業を行う(感染状況によりMoodleを用いたオンラインのオンデマンド型授業に変更)。
2.各回の授業内容について小テストあるいはレポート形式の課題を行う。
3.中間試験、期末試験によりそれぞれ前半、後半の内容の総括評価を行う。
<受講に際して・学生へのメッセージ>
用いる教科書は世界的に広く使われている名著で、分かりやすく書かれており初学者にとって大変有難い本である。この本をじっくり読んで予習し、講義に臨んでもらいたい。
<テキスト>
  1. サーウエイ, 科学者と技術者のための物理学III、電磁気学, 学術図書出版社, ISBN:4873610737
<参考書>
(未登録)
<授業計画の概要>
1タイトル電場(1)
事前学習
事後学習
教科書、事前配布プリントによる予習
授業内容の復習および課題の取り組み
授業内容電荷の性質、絶縁体とと導体、クーロンの法則
2タイトル電場(2)
事前学習
事後学習
教科書、事前配布プリントによる予習
授業内容の復習および課題の取り組み
授業内容電場、電気力線、荷電粒子の運動
3タイトルガウスの法則(1)
事前学習
事後学習
教科書、事前配布プリントによる予習
授業内容の復習および課題の取り組み
授業内容電束、ガウスの法則、帯電した絶縁体へのガウスの法則の適用
4タイトルガウスの法則(2)
事前学習
事後学習
教科書、事前配布プリントによる予習
授業内容の復習および課題の取り組み
授業内容帯電した絶縁体へのガウスの法則の適用(つづき)、静電平衡にある導体
5タイトル電位
事前学習
事後学習
教科書、事前配布プリントによる予習
授業内容の復習および課題の取り組み
授業内容電位差と電位、一様な電場における電位差、点電荷による電位とポテンシャルエネルギー、連続的に分布する電荷がつくる電位、帯電した導体の電位
6タイトル容量および誘電体
事前学習
事後学習
教科書、事前配布プリントによる予習
授業内容の復習および課題の取り組み
授業内容容量の定義および計算、コンデンサーの接続、帯電したコンデンサーに蓄えられているエネルギー、誘電体を挟んだコンデンサー
7タイトル電流と抵抗
事前学習
事後学習
教科書、事前配布プリントによる予習
授業内容の復習および課題の取り組み
授業内容電流、抵抗とオームの法則、いろいろの導体の抵抗、電気的エネルギーと電力
8タイトル直流回路
事前学習
事後学習
教科書、事前配布プリントによる予習
授業内容の復習および課題の取り組み
授業内容起電力、直列接続および並列接続した抵抗器、キルヒホッフの法則、RC回路
9タイトル総括評価(前半)
事前学習
事後学習
第1~8回の講義内容全体の復習
試験問題の復習
授業内容中間試験の実施とその問題解説(出題意図含む)
10タイトル磁場
事前学習
事後学習
教科書、事前配布プリントによる予習
授業内容の復習および課題の取り組み
授業内容磁場の定義と性質、電流の流れる導体に作用する磁気力、一様な磁場の中でのループ電流に作用するトルク、磁場における荷電粒子の運動
11タイトル磁場の発生源
事前学習
事後学習
教科書、事前配布プリントによる予習
授業内容の復習および課題の取り組み
授業内容ビオ-サヴァールの法則、2本の平行な導線間の磁気力、アンペールの法則、ソレノイドのつくる磁場、磁束、磁気に関するガウスの法則
12タイトルファラデーの法則
事前学習
事後学習
教科書、事前配布プリントによる予習
授業内容の復習および課題の取り組み
授業内容ファラデーの電磁誘導の法則、運動起電力、レンツの法則、誘導起電力と電場、マクスウェルの素晴らしい方程式
13タイトルインダクタンス
事前学習
事後学習
教科書、事前配布プリントによる予習
授業内容の復習および課題の取り組み
授業内容自己インダクタンス、RL回路、磁場のエネルギー、LC回路に生じる振動
14タイトル交流回路
事前学習
事後学習
教科書、事前配布プリントによる予習
授業内容の復習および課題の取り組み
授業内容交流電源と位相ベクトル、交流回路における抵抗器、交流回路におけるインダクター、交流回路におけるコンデンサー、直列RLC回路
15タイトル総括評価(後半)
事前学習
事後学習
第10~14回の講義内容全体の復習
試験問題の復習
授業内容期末試験の実施とその問題解説(出題意図含む)
<備考>
(未登録)