<理工共通>電磁気学I

概要

本講義では電磁気学の基礎を扱い,主に真空中の静電磁界(定常状態にある電磁界)について学ぶ。電磁気学は電気・電子工学系の技術や物理学の基盤となる学問なので,関連分野を目指す学生は身につけておくべき科目である。物質中の電磁界や時間的に変化する電磁界については扱わないので,エネルギー系・デバイス系や物理系の進路を目指す学生においては,本講義の後にそれぞれの分野の上級の電磁気学関連科目を学ぶことを強く勧める。 授業では講義と演習を行い,講義の内容に関連したリアクションペーパーを課す。数学に関する説明を適宜行うが,ベクトル解析は電磁気学の理解において必須であるので関連する科目を履修していることが望ましい。 講義資料は基本的に教室で配布するが,Moodleにも掲載する。 筆記試験に加え,レポートを１回課す予定である。レポートの提出にはLoyolaまたはMoodleを使用する。Moodleの情報は初回授業の前にLoyolaの授業掲示版に掲載する。 本講義では理工学部のカリキュラム・ポリシーのうちCP1「学生が共通に履修すべき講義中心の理工学部共通科目Ⅰ群,Ⅱ群により,科学・技術の諸問題を幅広いおよび国際的視野から解決する基礎的な能力を修得させる」に関し,専門科目の基礎となる内容を学修する。

目標

本講義では,電磁気学の基礎として,主に真空中の静電界と静磁界(真空中の定常状態にある電磁界)に関して基本となる現象や法則について意味するところを理解し,関連する問題を自ら解く力を養うことを目指す。 評価基準としては,下記の授業計画に挙げる主要な概念や用語について適切に説明できること,標準的な問題において解法を的確に適用し,解を導く手順を適切に説明し正答を得ることができることを目標とする。 上述のディプロマ・ポリシーとの関連では,電磁気学はとくに物理学と電気・電子工学の基礎を成しまた情報通信技術の基盤となる重要な分野であり,加えて近年では生体医工学等にも幅広く応用されている。本講義では電磁気学の基本的な内容の一つである真空中の静電磁界について理解することを目標とする。電磁気学全体の理解のためには,本科目に加え後継科目や関連科目を履修し,物質中の電磁界や時間的に変化する電磁界について学ぶことが必要である。

授業外の学習

現象と法則や問題の考え方については講義で説明する。講義だけでは演習量が十分ではないので,授業時間外に講義の内容を復習し,教科書や参考書を用いて関連する問題を数多く解くことが必要である。授業１回あたりの学習内容と所要時間の目安は次の通りである。 【予習】 ・教科書の次の講義の範囲を通読する。(約40分) 【復習・課題など】 ・講義資料と講義中の演習問題を復習する。(約60分) ・教科書で講義の範囲を再読し,練習問題を解く。(約60分) ・レポートの作成や中間試験と期末試験に向けた学習を行う。(約30分)

所要時間: 190分