電磁気学2のシラバス情報

科目名称
Course title(Japanese)
電磁気学2 科目番号
Course number
22PHELE301
科目名称(英語)
Course title(English)
Electricity and Magnetism (2)
授業名称
Class name
電磁気学2
教員名 長嶋 泰之
Instructor
開講年度学期 2022年度 前期
Year/Semester
曜日時限 木曜6限
Class hours
開講学科
Department
理学部第二部物理学科
外国語のみの科目
(使用言語)
Course in only foreign
languages (languages)
-
単位
Course credit
2.0 授業の主な実施形態
Main class format
ハイフレックス型授業/Hybrid-Flexible format
概要
Descriptions
入門電磁気学、電磁気学1A、電磁気学1Bのアドバンストコースとして、進んだ内容の電磁気学を勉強する。
 
目的
Objectives
マクスウェル方程式に立脚した電磁気学を学び、磁性の古典論や電磁波の性質を理解する。本学科のディプロマポリシーに定める「物理学における様々な分野の基礎学力と、その上に立つ専門知識」を身に着け「これらを用いて論理的に施行する能力」を養う科目である。
到達目標
Outcomes
1.電磁気学を理解するのに必要な数学(ベクトル解析・複素関数論等)を学ぶ。
2.マクスウェル方程式の意味を理解する。
3.電磁波の性質を理解する。
4.特殊相対論・ゲージ場を理解する。 
履修上の注意
Course notes prerequisites
入門電磁気学、電磁気学1A、電磁気学1Bを履修済であること。
アクティブ・ラーニング科目
Teaching type(Active Learning)
課題に対する作文
Essay
- 小テストの実施
Quiz type test
-
ディベート・ディスカッション
Debate/Discussion
- グループワーク
Group work
-
プレゼンテーション
Presentation
- 反転授業
Flipped classroom
-
その他(自由記述)
Other(Describe)
-
準備学習・復習
Preparation and review
授業後はノートを使って良く復習しておくこと。講義の予習、復習をそれぞれ2時間程度行うこと。
成績評価方法
Performance grading
policy
定期試験および適宜行うレポート課題による。出席状況は成績評価には加味されない。 
学修成果の評価
Evaluation of academic
achievement
・S:到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A:到達目標を十分に達成している
・B:到達目標を達成している
・C:到達目標を最低限達成している
・D:到達目標を達成していない
・-:学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S:Achieved outcomes, excellent result
・A:Achieved outcomes, good result
・B:Achieved outcomes
・C:Minimally achieved outcomes
・D:Did not achieve outcomes
・-:Failed to meet even the minimal requirements for evaluation
教科書
Textbooks/Readings
・教科書を使用する場合は、MyKiTS(教科書販売サイト)から検索・購入可能ですので以下のURLにアクセスしてください。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
 
・Search and purchase the necessary textbooks from MyKiTS (textbook sales site) with the link below.
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
参考書・その他資料
Reference and other materials
理論電磁気学・砂川重信著・紀伊国屋・1999年 
授業計画
Class plan
[]内は準備学習、復習に必要な時間の⽬安
1  講義のガイダンスとマクスウェル方程式の復習
(準備学習)入門電磁気学、電磁気学1A、1Bを復習。[10時間]   
 講義概要と参考書の説明を受ける。また入門電磁気学、電磁気学1A、1Bを復習する。
(復習)真空中のマクスウェル方程式を導出できる。[2時間]
2  マクスウェル方程式の性質1
(準備学習)真空中のマクスウェル方程式の導出する。[2時間]
 電磁場中の荷電粒子の運動を学ぶ。
(復習)簡単な電磁場中の荷電粒子の運動を導出できる。[2時間]
3  マクスウェル方程式の一般的性質2
(準備学習)真空中のマクスウェル方程式導出方法を復習。[2時間]
 座標変換と時間反転について学ぶ。
(復習)ローレンツ変換を使って座標変換の計算ができる。[2時間]
4  マクスウェル方程式の一般的性質3
(準備学習)ローレンツ変換を復習する。[2時間]
 電磁ポテンシャル、ゲージ変換について学ぶ。
(復習)スカラーポテンシャル、ベクトルポテンシャル、ゲージ変換について説明できる。[2時間]
5  マクスウェル方程式の一般的性質4
(準備学習)スカラーポテンシャル、ベクトルポテンシャル、ゲージ変換を復習する。[2時間]
 電磁場についてエネルギーと運動量の保存則を学ぶ。
(復習)マクスウェル方程式とエネルギー保存則の関係を説明できる。[2時間]
6  マクスウェル方程式の一般的性質5
(準備学習)マクスウェル方程式とエネルギー保存則の関係を復習する。[2時間]
 電磁場についてエネルギーと運動量の保存則を学ぶ。
(復習)マクスウェル方程式と運動量保存則の関係を説明できる。[2時間]
7  静止物体中のマクスウェル方程式1
(準備学習)これまで学習したマクスウェル方程式の性質を復習する。[2時間]
 静止物体中のマクスウェル方程式とその解について学ぶ。
(復習)静止物体中のマクスウェル方程式を復習する。[2時間]
8  静止物体中のマクスウェル方程式2
(準備学習)前回学んだ静止物体中のマクスウェル方程式を復習する。[2時間]
 静止物体中のマクスウェル方程式とその解について学ぶ。
(復習)静止物体中のマクスウェル方程式を復習する。[2時間]
9  静電場1
(準備学習)これまで学習したマクスウェル方程式の性質を復習する。[2時間]
 静電場の基本方程式、静電場の多重極展開を学ぶ。
(復習)静電場の多重極展開を復習する。[2時間]
10  静電場2
(準備学習)これまで学習したマクスウェル方程式の性質を復習する。[2時間]
 Thomsonの定理について学ぶ。
(復習)Thomsonの定理を復習する。[2時間]
11 定常電流1
(準備学習)これまで学習したマクスウェル方程式の性質を復習する。[2時間]
 定常電流の基本法則、ベクトルポテンシャルの多重極展開について学ぶ。
(復習)ベクトルポテンシャルの多重極展開を復習する。[2時間]
12 定常電流2
(準備学習)これまで学習したマクスウェル方程式の性質を復習する。[2時間]
 定常電流による磁場のエネルギー、ジュールの熱最小の原理について学ぶ。
(復習)磁場のエネルギー、ジュールの熱最小の原理を復習する。[2時間]
13 静磁場
(準備学習)これまで学習したマクスウェル方程式の性質を復習する。[2時間]
 静磁場の基本方程式、永久磁石、境界条件について学ぶ。
(復習)永久磁石、境界条件を復習する。[2時間]
14 到達度評価
(準備学習)これまで学習した内容を総復習する。[10時間]
 これまでの理解度を試験により評価する。
15 総復習
(準備学習)これまで学習した内容を総復習する。[1時間]
 これまで学習した内容を総復習する。
教職課程
Teacher-training course
該当しない。
実務経験
Practical experience
-
教育用ソフトウェア
Educational software
-
備考
Remarks
-
9922C20
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