山梨大学電子シラバス

授業科目名

担当教員

電磁気学演習

堀　裕和／居島　薫

時間割番号

単位数

コース

履修年次

期別

曜日

時限

TAM216

(未登録)

後期

火

［概要］

電磁気学II(262038E)の講義内容に沿って，不足している数学や物理の知識を補うための演習，理解を深めるための演習，電磁気学IIの講義で概念を学習した事項に対する例題の演習を行う．
電磁気学II(262038E)の講義内容に沿って，不足している数学や物理の知識を補うための演習，理解を深めるための演習，電磁気学IIの講義で概念を学習した事項に対する例題の演習を行う．
　電磁気学ではベクトル場を扱うが，これを記述するための数学的基礎は，なかなか容易に理解し身に付けることができるものではない．演習で与えられる課題に取り組むことによって，数学的な取り扱いに慣れ電磁気学の記述の理解を深めるばかりでなく，各自の幾何学的イメージなどを通しての理解の方法を確立することを目的とする．演習を機械的にこなすという受け身の演習のみではなく，頭の中に各自の電磁気学的世界をイメージとして創造するような努力をはらってほしい．

［具体的な達成目標］

(ア)微分の基礎を電磁気学で使いこなすことができる．
(イ)電磁エネルギーの流れをポインティングベクトルで表すことができる．
(ウ)電磁気学に必要なベクトル場に関する微分演算ができる．
(エ)微分演算子とベクトル場の幾何学的性質について定性的な関連付けができる．
(オ)マックスウェルの方程式が書ける．
(カ)マックスウェルの方程式から電荷保存則を導くことができる．
(キ)スカラーポテンシャルとベクトルポテンシャルから場を導くことができる．
(ク)ストークスの定理とガウスの定理の簡単な応用ができる．
(ケ)点対称，軸対称な系の定常的な電荷配置，電流配置から電磁場が計算できる．
(コ)電磁誘導の簡単な問題を解き，相互インダクタンスを形式的に計算できる．
(サ)波動方程式と真空中の電磁波について基本的事項を理解している．
(シ)遅延ポテンシャルを電荷分布および電流分布から形式的に求めることができる．
(ス)物質系を含む電磁現象について基本的な定式化ができる

［必要知識・準備］

電磁気学と同じ．

［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	80 %	具体的達成目標に関わる問題を出題し6割以上達成した者を合格とする．
2	小テスト／レポート	10 %	小テストは毎回実施する．定期試験合格者に点数を加算する．
3	受講態度	10 %	演習であるので，出席率の低いものは不可とする．定期試験合格者に点数を加算する．

［教科書］

(未登録)

［参考書］

(未登録)

［講義項目］

下記項目について，代表的な課題を提示し，各自が解法や現象の説明，
応用計算などを行う過程で，さまざまなアドバイスを行い，これらの事項
についての理解と応用力を身につける．

1. ベクトル場としての電磁場の性質.
2. 座標と計量．
3．相対性理論.
4. 相互作用と場
5. ローレンツ力：電場と磁場の特徴とその表現．
6. マックスウェル方程式：電場と磁場の特徴とその表現．
7．電磁気学と単位系．
8. 電磁場とその源：ストークスの定理とガウスの定理．
9. スカラーポテンシャルとベクトルポテンシャル．
10.グリーンの定理と境界値問題.
11.定常電流と磁場．準定常場と電磁誘導．
12.遅延ポテンシャル．波動方程式と電磁波．
13.電磁エネルギーと電磁エネルギーの流れ．
14.物質系を含む電磁現象：ミクロな物理現象とマクロな場．
15.達成度確認と全体のとりまとめ

［教育方法］

毎回の演習において，いくつかのキーとなる課題を提示するので，各自それに対する解法や説明を作成して提出する．また，2回の試験形式の演習を行う．これらの課題と演習では，質問や解法についてのアドバイスを全体および個別に行い，学力の向上を図る．

［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］

(未登録)

［その他］

参考書：　講義の内容に応じて推薦する．