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授業科目名
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担当教官
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基礎物理学第二
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舛谷 敬一
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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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| 254221 C | 2 | C | 2 | 後期 | 水 | IV |
| ［概要と目標］ | ||||||
| 概要と目標： 工学を専攻する学生にとって、物理学は重要な基礎科目の一つである。電磁気学は、力学と並んで、物理学の中で最も基本的な部門であり、様々な基礎的概念を理解する上で必須である。この講義では、基礎物理学及び演習第一で学んだ力学を基礎にして、電磁気学について学ぶ。具体的には以下のようなことを理解し、応用できるようになることを目指す。 １．静電気に関するガウスの法則を理解し、これを使って電場の計算ができる。 ２．導体や誘電体の電場に対する応答について理解する。 ３．電気と磁気の関係（ビオ-サバールの法則や電磁誘導の法則等）を使って、簡単な場合に応用できる。 ４．マクスウェルの基礎方程式から電磁波の存在を理解する。 学科の学習・教育目標との対応： (B)土木環境工学の専門知識習得に必要となる数学、自然科学及び情報処理の基礎学力を身に付け、土木環境技術者としての知的基盤を形成する。（技術者としての知的基盤の形成） |
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| ［必要知識・準備］ | ||||||
| 基礎物理学及び演習第一を履修していること | ||||||
| ［評価基準］ | ||||||
| 評価方法： 次の３つを総合して評価する。 １．出席等（出席・受講状況、宿題レポート、講義及び演習ノート） ２．中間試験 ３．期末試験 評価基準： 以下の２つの基準Ａ、Ｂのうちで、良い方を評価点とする。 Ａ：出席等（20点）、中間試験（30点）、期末試験（50点） Ｂ：出席等（10点）、中間試験（10点）、期末試験（80点） なお、不合格者に対する追試験等は行わない。 |
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| ［教科書］ | ||||||
| ［参考書］ | ||||||
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| ［講義項目］ | ||||||
| １．静電気、電荷の保存、電気素量、原子構造、導体と誘電体、静電誘導、誘電分極 ２．クーロンの法則、電場、電気力線 ３．ガウスの法則 ４．電位、電気双極子 ５．導体、静電誘導、静電遮蔽 ６．中間試験：１から４まで 達成目標：導体と誘電体、静電誘導と誘電分極を原子構造から説明できる。 静電気力のクーロンの法則を理解し、簡単な例に応用できる。 電場の概念を理解し、簡単な例について計算できる。 ガウスの法則を理解し、簡単な例について応用できる。 電位と電場の関係を理解し、簡単な例について計算できる。 電場エネルギーの概念を理解し、応用できる。 コンデンサー ７．誘電体、分極、電束密度 ８．静磁気、磁石 ９．磁性体、ヒステリシス １０．定常電流と回路、キルヒホッフの法則 １１．定常電流と磁場、ビオ-サバールの法則 １２．中間試験：５から１０まで 達成目標：導体の電気的性質について理解し、静電誘導について説明できる。 コンデンサーのしくみを理解し、簡単な例の静電容量を計算できる 誘電体における誘電分極や電束密度の概念を理解する。 静電気と静磁気の類似性を理解し、磁場や磁束密度を計算できる。 誘電体と磁性体の類似性を理解し、磁石の性質を説明できる。 静電気と静磁気の違いを理解し、これを説明できる。 定常電流におけるキルヒホッフの法則を理解し、応用できる。 アンペールの法則 １３．電磁誘導、磁場のエネルギー １４．電束電流、マックスウェルの方程式、電磁波 １５．期末試験 達成目標：中間試験（１、２）の達成目標に加えて、 定常電流のつくる磁場を簡単な例について計算できる。 ビオ-サバールの法則とアンペールの法則の関係について理解する。 電磁誘導について理解し、簡単な例について応用できる。 自己誘導、相互誘導について簡単な例が計算できる。 磁場エネルギーの概念を理解し、応用できる。 非定常電流のつくる磁場を学び、電束電流の概念を理解する。 マックスウェルの方程式と電磁波の存在について説明できる。 |
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