| 科目名 |
電気磁気Ⅰ |
| 担当教員 |
綿森 道夫 |
| 対象学年 |
2年 |
クラス |
学部：専門001 |
| 講義室 |
Ｃ１０１ |
開講学期 |
１学期 |
| 曜日・時限 |
月３,木３ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
授業の目的
電磁気学では、クーロンの法則から始まって、電場、電位と、電気と磁気の関係する現象のうちの電気に関係する現象に関して理解することを第一の目的とする。そこでは、２つの電荷の間に働く力をクーロンが定量的に示したことを発端として、電場という概念を導入し、電位と変形される。このような概念の拡張を通して電気に関する物理的な学問が形成されたことを理解することが大切である。この現象を的確に表すために、方向を表す数学であるベクトルという手段を用いる。また、ガウスの法則を理解するためには微分と積分の知識も必要不可欠である。その上で、電荷同士のクーロン力は電位を作り、その応用としてキャパシタ（コンデンサ）が存在することを理解しなければならない。電磁気がわかりにくいと思えるのは、電磁気の考え方以前に基礎的な数学を理解していないことに原因があると考えている。しかしながら、電磁気を学ぶことによって電気回路や電子回路の授業のより深い部分を学ぶことができるといえるので、よく理解して欲しいと考えている。
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| 授業の詳細2 |
授業の進め方
授業はテキストにそって進めるがあえて例題や問題についての説明はしない。そのかわりテストの出題範囲とすることで、各自に演習の勉強をしてもらうようにする。授業はテキストにそって進むので、予習・復習がやりやすいはずである。
達成目標
本科目を習得することにより、以下の事柄を把握できると信じているので、このことができるかどうかが達成目標となる。
（１） クーロンの法則を理解し、電位の考え方に発展できる。
（２） ガウスの法則を用いて対称な領域に発生する電場を計算できる。
（３） 簡単な構造のキャパシタの静電容量を計算できる。
（４） 電流と仕事に関してある程度の計算ができる。
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| 授業の詳細3 |
授業計画
１－２． 電荷と電気力
最初に授業の進め方と成績評価について説明したのち、テキスト第1章の電荷と電気力ついて授業を行う。いきなりクーロンの法則が登場する。
３－４． 電場
テキスト第2章の電場について授業を行う。クーロンの法則を変形して電場を求め、ガウスの法則に変形する。
５－７． 電位
テキスト第3章の電位について授業を行う。電場から電位を求めてみる。
８． 今までの理解度確認
テキスト第1章から第3章までの演習問題から理解度を確認するが、数値や求めるものに関しては多少変更する。50点満点である。
９－１０． キャパシタ
テキスト第4章のキャパシタについて授業を行う。直列接続、並列接続の考え方を説明する。
１１－１４． 電流
テキスト第5章の電流について授業を行う。そもそも電流とは何なのかを考えてほしい。
１５． 総まとめ
テキスト第4章から第5章までの演習問題から理解度を確認するが、数値や求めるものに関しては多少変更する。50点満点である。
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| 授業の詳細4 |
成績評価
2つの理解度確認を100点満点に換算して評価する。出席はチェックしないので、出席点は存在しない。
C テストの合計点が60点から70点のもの（基本的には理解していると考えられる）。
B テストの合計点が70点から80点のもの（電位に関してある程度理解した考えられる）。
A テストの合計点が80点から90点のもの（磁場に関してある程度理解していると考えられる）。
AA テストの合計点が90点以上のもの（達成目標を完全に到達したと考えられる）。
テキスト
『基礎からの電磁気学』 原康夫著（学術図書出版） ISBN 978-4-87361-917-0
参考書
『物理学の基礎［3］電磁気学』 D.ハリディ他著，野崎光昭訳（培風館） ISBN 4-563-02257-8
備 考
電磁気学は力学と並んで物理学の２つの柱をなすものである。現代の電気社会もこの電磁気を中心として成り立っている。確かに電気の各講義（回路理論やデジタル回路、アナログ回路など）を理解するのに直接電磁気が必要になるわけではないが、電気・磁気の関係するいろいろな現象の理解がそれらの講義の深い意味での理解につながると考えられる。
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| 授業の詳細5 |
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| 授業の詳細6 |
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| 授業の詳細7 |
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| 授業の詳細8 |
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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