2025年度 (最新) 学院等開講科目理学院物理学系

電磁気学（演習） A

シラバス

本演習では講義に則して電磁気学の問題の解決方法を学ぶ。演習問題を自分の手で解くことにより、ベクトル解析、マクスウェル方程式、その他の諸定理についての理解を深め、それらを用いて具体的な問題を解く能力を獲得することをねらいとする。

ベクトル解析、マクスウェル方程式、その他の諸定理を用いて電磁気学の問題を解けるようになる。

電場、磁場、マクスウェル方程式

演習問題を配布するので、それを次回の授業までに解くこと。授業では担当を決めて解答を発表してもらい、問題解説と質疑応答を行う。

	授業計画	課題
第1回	ベクトル解析	ベクトル解析の基礎を理解する。
第2回	面積分とガウスの定理	ガウスの定理を理解し応用問題を解く。
第3回	線積分とストークスの定理	ストークスの定理を理解し応用問題を解く。
第4回	マックスウェル方程式 I	マックスウェル方程式の基礎的事項を理解する。
第5回	静電場	電場に対するガウスの法則を理解し応用問題を解く。
第6回	多重極展開	静電ポテンシャルの多重極展開を理解する。
第7回	ラプラス方程式と変数分離	変数分離を用いてラプラス方程式を解く方法を理解する。
第8回	境界値問題と鏡像法	鏡像法を用いて境界条件下のポアソン方程式を解く方法を理解する。
第9回	静磁場	ビオ・サバールの法則とベクトルポテンシャルについて理解する。
第10回	マックスウェル方程式 II	マックスウェル方程式の発展的事項を理解する。
第11回	準定常電流と電磁誘導	定常電流に関する問題を解く。
第12回	点電荷と電磁場の相互作用	ローレンツ力について理解し電磁場中を運動する荷電粒子の問題を解く。
第13回	エネルギー保存と運動量保存	ポインティングのベクトルやエネルギーと運動量の保存則について理解する。
第14回	真空中の電磁波	電磁波に関連した問題を解く。

学修効果を上げるため，授業で配布する演習問題について予習と復習をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

演習問題を配布する。

砂川重信「理論電磁気学（第3版）」（紀伊國屋書店、1999年出版）
砂川重信著　電磁気学　岩波書店（物理テキストシリーズ 4）
ジャクソン　電磁気学（上・下）吉岡書店

授業での発表とレポートで評価する。

なし