2024年度学院等開講科目教養科目群理工系教養科目

電磁気学基礎１ L

開講元: 理工系教養科目
担当教員: 松尾貞茂
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 金1-2 (W3-201(W321))
クラス: L
科目コード: LAS.P103
単位数: 100
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 3Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本講義ではクーロンの法則から出発し，静電場と静磁場について講義する。

電磁気学は自然を理解するための重要な学問である。また，専門コースでの理学，工学，生命科学を学ぶ上での必須の基礎学問である。本講義では，電荷がつくる電場と電流がつくる磁場の概念と，その数学的記述を修得し，これを基に電気磁気現象を理解し，未知の電気磁気学問題を解く能力を養う。

到達目標

本講義を履修することにより，以下の知識と能力を修得する。
1) 電場，電位，静電エネルギー，磁束密度，磁気モーメントなどの概念を正しく理解し，数学的に表現できる。
2) 電場に関するガウスの法則とビオ・サバールの法則を正しく理解し，電場や磁束密度を求めることに応用できる。
3) 方程式で表された電気磁気学問題の数学的解を求めることができ，数学的解が意味する物理を説明できる。

キーワード

クーロンの法則，電場，ガウスの法則，電位，導体，コンデンサー，電気容量，静電エネルギー，電流，磁気力，磁束密度，磁気モーメント，ビオ・サバールの法則

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

各講義の2/3は基礎的内容について，残る1/3は発展的応用的内容についての解説に充てる．講義内容の確実な理解と応用力を養うために，講義内容に関連した演習問題を物理学演習第二で出題する。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	クーロンの法則と電場（電荷に働く力，電場の導入，電気力線）第1回の授業内容に関する実験	クーロンの法則について説明できるようになる。
第2回	電場とガウスの法則（電場の求め方，ガウスの法則の性質）第2回の授業内容に関する実験	ガウスの法則を説明できるようになる。
第3回	ガウスの法則の応用と電位（電荷密度分布）第3回の授業内容に関する実験	ガウスの法則を応用できるようになる。
第4回	導体（導体内外の電場と電位，静電遮蔽）第4回の授業内容に関する実験	導体の特性を説明できるようになる。
第5回	コンデンサーと静電エネルギー（電場に蓄えられるエネルギー）第5回の授業内容に関する実験	コンデンサーの特性を説明できるようになる。
第6回	ビオ-サバールの法則（電流によって生じる磁場）第6回の授業内容に関する実験	ビオ-サバールの法則の特性を説明できるようになる。
第7回	電流と電流に作用する磁気力、磁束密度，磁束（磁気モーメント）第7回の授業内容に関する実験	直線電流による磁場を説明できるようになる。

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

電磁気学 (基礎物理学課程入門コース)　著：田中秀数　培風館

参考書、講義資料等

特に指定なし

成績評価の方法及び基準

期末による。

履修の条件・注意事項

履修の条件を設けない。

連絡先 (メール、電話番号) ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

matsuo[at]phys.sci.isct.ac.jp

オフィスアワー

メールで事前予約すること。