電磁気学B [コード番号1617] シラバス
教員：佐藤勝昭（量子機能工学分野）
教室・時限：0035[木２限], 0024[金1限]
[電磁気学演習：0016/0017[月2限] 担当：本橋助手＋南TA]
電磁気学Bのシラバスです。日程は、あくまで予定なので、皆さんの理解の具合で多少の変化があります。
右端の列にあるように、ここでの内容は、すべて高校物理IIの教科書で学んだことばかりです。どこが違うかというと、高校ではいきなり結果の公式がでてきますが、大学の講義では、それを導く過程が重視されます。高校では、微分を使って物理を教えてはいけないことになっています。物理学にベクトルの内積や外積も使ってもいけないことになっています。それで、公式という形で示して、それを上手に使って問題を解くことが求められていたのです。ここでは、前期の「物理数学I」で学んだ、ベクトルや微分演算子がふんだんに使われます。予習復習を欠かさないでね。
前半（１２月中）電流がつくる磁界(教科書では磁場)について、電荷とつくる電界との比較で学びます。
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日付 |
曜日 |
時限 |
教室 |
教育内容 |
キーワード |
備考 |
高校物理II教科書 (啓林館) |
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04.12.2 |
木 |
２ |
0035 |
ガウスの法則の微分形：ベクトルの湧き出し, |
演算子div
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第７章 p.70-74
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3.電流と磁界 3.1磁気力と磁界 磁気に関するクーロンの法則、磁界、磁力線 A 磁気に関するクーロンの法則、 B 磁界、 C 磁力線 3.2電流が作る磁界 A 直流電流が作る磁界 B 円形電流がつくる磁界 C ソレノイドがつくる磁界 実験 5. 直流電流の作る磁界 6. コイルの作る磁束密度
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04.12.3 |
金 |
1 |
0024 |
磁気と電流 |
磁場と電場の等価性 |
第８章 8.1-8.3 p.75-77 |
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04.12.6 |
月 |
2 |
1111/1112 |
演習：ベクトルの概念、ベクトル微分演算子、 |
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04.12.9 |
木 |
2 |
0035 |
磁気双極子と磁位 |
磁気双極子 電流密度 |
第８章 8.4-8.7 p.78-81 |
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04.12.10 |
金 |
1 |
0024 |
ビオサバールの法則、アンペアの法則の積分形 |
直線電流 |
第８章(p81-86)、第９章(p.87-93) |
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04.12.13 |
月 |
2 |
1111/1112 |
演習：ビオサバールの法則、ベクトル回転演算子 |
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04.12.16 |
木 |
2 |
0035 |
円電流による磁場、ベクトル場の回転 |
円電流と磁場、回転演算子rot |
第９章 9.3-9.5(p.91-97) |
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04.12.17 |
金 |
1 |
0024 |
中間テスト |
ビオサバールの法則、アンペアの法則 |
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04.12.20 |
月 |
2 |
1111/1112 |
演習：アンペアの法則、 |
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後半（１月、２月）磁界(磁場)の変化による電圧の誘起や磁界中の電流の受ける力について学びます。
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日付 |
曜日 |
時限 |
教室 |
教育内容 |
キーワード |
備考 |
高校物理II教科書 (啓林館) |
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05.01.07 |
金 |
1 |
0024 |
保存場の回転、ベクトルポテンシャル |
ベクトル・ポテンシャル |
第１０章10.2-10.4 (p.103-107) |
4.電磁誘導と電磁波 4.3 自己誘導と相互誘導 実験8. リアクタンス |
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05.01.13 |
木 |
2 |
0035 |
アンペアの法則の微分形・応用 |
アンペアの法則の微分形 |
第１０章10.5,第１１章(p.107-115) |
4.電磁誘導と電磁波 4.1 電磁誘導の法則 A電磁誘導の現象、B電磁誘導の法則 実験7. 電磁誘導 |
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05.01.17 |
月 |
2 |
1111/ 1112 |
演習：ベクトル・ポテンシャル |
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05.01.20 |
木 |
2 |
0035 |
インダクタンス、電磁誘導 |
磁束、自己インダクタンス、 |
第12章 p.116-122 |
3.電流と磁界 3.3電流が磁界から受ける力 B磁束密度 磁化 |
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05.01.21 |
金 |
1 |
0024 |
電磁誘導、磁性体とその働き |
ファラデーの電磁誘導の法則,磁気分極 |
第13章 p.123-127 第14章 p.128-139 |
3.電流と磁界 3.4ローレンツ力 |
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05.01.24 |
月 |
2 |
1111/ 1112 |
演習：電磁誘導 |
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05.01.27 |
木 |
2 |
0035 |
ローレンツ力 電気力学： フレミングの左手の法則 |
磁場と力 発電機、電磁ブレーキ |
第15章 p.140-145 第16章 p.146-152 |
3.電流と磁界 3.3電流が磁界から受ける力 A フレミングの左手の法則 4.電磁誘導と電磁波 4.2 磁界中を運動する導体の棒 モーターの原理 |
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05.01.28 |
金 |
1 |
0024 |
マクスウェルの方程式(1) |
変位電流、電磁誘導 |
第17章17.1-17.2 p.156-159 |
4.電磁誘導と電磁波 4.4 交流 参考：変圧器と電力輸送 4.5 電気振動と電磁波 C 電磁波の発見、D 電磁波の放射、E 電磁波の性質、F 電磁波の種類
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05.01.31 |
月 |
2 |
1111/ 1112 |
演習：電気力学 |
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05.02.03 |
木 |
2 |
0035 |
マクスウェルの方程式(2) |
境界条件、変圧器、 |
第17章17.3-17.5 p.160-165, |
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05.02.04 |
金 |
1 |
0024 |
電磁波、単位系 |
波動方程式、進行波、次元 |
第18章 p. 166-172 第19章 p.173-176 |
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05.02.07 |
月 |
2 |
1111/ 1112 |
演習：マクスウェル方程式 |
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05.02.17 |
木 |
2 |
0035 |
期末テスト |
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成績評価：出席点(金曜2点、木曜1点：計20点)＋中間テスト(40点)＋期末テスト(50点)