物質生命理工学(物理)

概要

本講義はカリキュラム・ポリシー１と関連し，自然科学分野のなかの物理学の基礎を理解する．具体的には物質生命理工学科の各学問分野を学んでいくために必要な電磁気学の基礎について学ぶ。講義では電磁気学の計算に必要となる数学(ベクトル解析)についても適宜触れながら,演習問題を通して電磁気学への理解を深めていく。(注)本講義はMoodleを利用し，オンデマンドで実施する。

目標

本科目は，物質生命理工学科ディプロマ・ポリシー1と関連し，自然科学分野における電磁気学の基礎を理解することを目指すものである．特に，電磁気学の基礎となる静電場・静磁場の概念の深い理解を得る。

授業外の学習

講義スケジュールに従い，指定テキストを事前に読んでおくこと，講義後に，理解が不十分であった部分を復習し，理解を完全なものにしておくこと。講義前に100分の予習，講義後に100分の復習を行う。以下に授業計画毎の内容を記す。 授業計画1:「クーロンの法則」について調べ，その意味を確認しておく。授業後は講義スライドの内容を確認し，与えられた課題を実施する。 授業計画2:「スカラーとベクトル演算」について復習しておく。授業後は講義スライドの内容を確認し，与えられた課題を実施する。 授業計画3:「点電荷，線電荷，面電荷」が作る静電場を講義資料，指定テキストで予習し，理解できない部分を確認して授業に臨む。授業後は講義スライドの内容を確認し，与えられた課題を実施する。 授業計画4:「ガウスの法則」について講義資料，指定テキストで予習し，理解できない部分を確認して授業に臨む。授業後は講義スライドの内容を確認し，与えられた課題を実施する。 授業計画5:「ガウスの法則の計算例」について講義資料，指定テキストで予習し，理解できない部分を確認して授業に臨む。授業後は講義スライドの内容を確認し，与えられた課題を実施する。 授業計画6:「保存力と静電ポテンシャル」について講義資料，指定テキストで予習し，理解できない部分を確認して授業に臨む。授業後は講義スライドの内容を確認し，与えられた課題を実施する。 授業計画7:講義資料，指定テキストで６回目までの講義内容及び演習問題を復習し，中間試験に臨む。授業後は解けなかった問題の解答を作成する。 授業計画8:「静電エネルギー」について講義資料，指定テキストで予習し，理解できない部分を確認して授業に臨む。授業後は講義スライドの内容を確認し，与えられた課題を実施する。 授業計画9:「静電場の微分法則」について講義資料，指定テキストで予習し，理解できない部分を確認して授業に臨む。授業後は講義スライドの内容を確認し，与えられた課題を実施する。 授業計画10:「ポアソン方程式」について講義資料，指定テキストで予習し，理解できない部分を確認して授業に臨む。授業後は講義スライドの内容を確認し，与えられた課題を実施する。 授業計画11:「絶縁体と導体」について講義資料，指定テキストで調べ，理解できない部分を確認して授業に臨む。授業後は講義スライドの内容を確認し，与えられた課題を実施する。 授業計画12:「導体のまわりの静電場」について講義資料，指定テキストで予習し，理解できない部分を確認して授業に臨む。授業後は講義スライドの内容を確認し，与えられた課題を実施する。 授業計画13:「電気容量」について講義資料，指定テキストで予習し，理解できない部分を確認して授業に臨む。授業後は講義スライドの内容を確認し，与えられた課題を実施する。 授業計画14:「定常電流と磁場」について講義資料，指定テキストで予習し，理解できない部分を確認して授業に臨む。授業後は講義スライドの内容を確認し，与えられた課題を実施する。

所要時間: 200分