電磁気学 II
( 2単位)
Electromagnetics II
担当教員
配当年次
開講学期
准教授 原 俊雄
2
前期
授業のテーマと目標
電磁気学 I の内容に続いて,真空中と物質中での電磁場の振る舞いについて講 義する. 電場と磁場は互いに独立なものではなく,マックスウェル方程式で統一 的に説明できることを理解する.
授業の内容と計画(予定)
0. 電磁気学Iの復習
1. 電磁誘導の法則
・ ファラデーの電磁誘導の法則
・ コイルとインダクタンス
・ コイルの蓄えるエネルギー (磁場のエネルギー)
・ 振動電流と簡単な回路
・ 複素インピーダンスと簡単な応用例
2. 電磁波
・ マクスウェル方程式と電磁波
・ 変動する電流と電荷の保存, 変位電流
・ マクスウェル方程式
・ 電磁場のエネルギー, ポインティングベクトル,
・ 電磁波 (真空でのマクスウェル方程式の解)
・ アンテナと電波
3. 物質中の電場と磁場(誘電体と磁性体)
・ 分極のミクロな起源
・ 分極P, 電束密度D, 電場Eの関係
・ 電束密度に関するガウスの法則と例
・ E, Dに関する境界条件
・ 様々な磁性体と磁性のミクロな起源
・ 磁化M, 磁場の強さH, 磁束密度Bの関係
・ H, Bに関する境界条件
履修上の注意
先行科目: 電磁気学 I および同演習 . 後行科目: 電磁力学 .
電磁気学 I および同演習を履修済みであること. ベクトル解析, 解析学, 波動に関する基礎知識を前提とする.
成績評価方法
中間試験と期末試験の成績による.
教科書
長岡洋介著 電磁気学 I・II (岩波書店)
参考書
「ファインマン物理学 III 電磁気学」 (岩波書店)
「EとH, DとB] (広瀬立成 著, 共立出版・物理学One Point 10)
学生へのメッセージ
物体の動きがイメージできる力学と異なり,電磁気学からは抽象的な 印象を受けるかもしれません. しかし身の回りの電気製品はすべて 電磁気学の原理で動作しており, 企業へ就職しても電磁気学と関わる 可能性は高いです. 演習問題をきちんと解いて, 少しでもよく理解して 下さい.
その他
オフィスアワー: 個別に対応する.
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