| 科目名 |
電気磁気Ⅱ |
| 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 |
Ａ１０１ |
開講学期 |
２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 |
|
| 備考 |
|
| 授業の詳細1 |
授業の目的
電磁気学では、電磁気学基礎の続きとして、電位や磁場が存在するときに電子やその他の電荷を持った粒子の運動を理解することを第一の目的とする。例えば電流（電子）が電磁石の導線の中を流れれば、磁界が発生する（磁石になる）ことは日常の経験からある程度類推できるが、このことを正確に理解し、ある程度の計算ができるようになることが大切である。このような磁界が存在するときの電荷を持った粒子の運動に対しては、その運動が磁界と90度ずれた方向に引き起こされるために、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、電磁誘導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。ファラデーが発見した電磁誘導の法則は、現代社会において最も大切な法則の一つであり、ぜひ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、電磁気を理解して欲しいと考えている。
|
| 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） 電流と磁場について理解できる。
（２） 電磁誘導現象についてある程度の計算ができる。
（３） マックスウェル方程式のある程度の意味がわかる。
（４） 電磁波についての初歩的な概念が理解できる。
|
| 授業の詳細3 |
授業計画
１－２.電流と磁場 その１
テキスト第6章の電流と磁場について授業を行う。円電流やソレノイドの作る磁場を調べる。
３－４.電流と磁場 その２
テキスト第6章の電流と磁場についての授業の続きを行う。電流や荷電粒子に対して働く力について考える。
５－７.電磁誘導 その１
テキスト第7章の電磁誘導について授業を行う。ファラデーの発見した法則が定式化され、非常に重要な内容となる。
８． 今までの理解度確認
テキスト第6章から第7章前半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.電磁誘導 その２
テキスト第7章の電磁誘導についての授業の続きを行う。相互誘導や交流について学ぶ。
１１.マックスウェル方程式
テキスト第8章のマックスウェル方程式について授業を行う。ここでは簡単な概念を示すのみとなる。
１２－１４.電磁波と光
テキスト第9章の電磁波と光について授業を行う。
１５.総まとめ
総まとめの理解度確認をおこなう。テキストの7章後半以降の演習問題を変形して出題して50点満点である。成績はそれまで行った中間テストとの合計で判定する。
|
| 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。
履修前の受講が望ましい科目
電磁気学基礎 |
| 授業の詳細5 |
|
| 授業の詳細6 |
|
| 授業の詳細7 |
|
| 授業の詳細8 |
|
| 授業の詳細9 |
|
| 授業の詳細10 |
|