電気 電磁気学Ⅱ 4年・通年・選択・学修2単位
担当教員 若松 孝 連絡先 
講義の概要 3年次の「電磁気学I」では,真空中における静電界や静磁界について学んだ。ここでは,これらの知識を基に物質における静電現象や静磁気現象について学習し,さらに電磁気現象の基本法則を確実に理解する。
到達目標 1.物質における静電現象や静磁気現象について理解できる。
2.電磁気現象の数式的表現を理解し,電磁気現象を把握できる。
日程授業項目理解すべき内容 理解度
(1~4)
前期 第1週 [1]導体系と静電容量
 1.帯電導体の電界と電位(1)
静電誘導,帯電導体における電界と電位  
第2週   帯電導体の電界と電位(2) 同心導体球における電界と電位  
第3週  2.静電容量 同心導体球や同軸円筒導体の静電容量  
第4週  3.導体系の静電エネルギー 導体系に蓄えられる静電エネルギー  
第5週  4.電位係数 導体系の電位係数  
第6週 [2]誘電体
  1.誘電率
誘電率,分極現象  
第7週 (中間試験)  
第8週  2.分極と電束密度 電気双極子モーメント,分極電荷,電束密度,電界と分極の関係  
第9週  3.誘電体界面における境界条件 誘電体界面における電界及び電束密度の境界条件  
第10週  4.誘電体の静電エネルギーと働く力 誘電体に蓄えられる静電エネルギー,仮想変位法  
第11週 [3]磁性体
 1.磁極と磁界
磁極の性質,磁力線の性質  
第12週  2.磁化と磁束密度 磁化,磁気双極子モーメント,磁化率,透磁率  
第13週  3.磁性体界面における境界条件 磁性体界面における磁界及び磁束密度の境界条件  
第14週  4.強磁性体の性質 強磁性体の磁化,磁気ヒシテリシス,磁気回路  
第15週 (期末試験)  
第16週 総復習 これまでの復習とまとめ  
後期 第1週 [4]インダクタンスと静磁気エネルギー
 1.自己インダクタンスと相互インダクタンス 
自己インダクタンス,相互インダクタンス  
第2週  2.静磁気エネルギー 静磁気エネルギー  
第3週  3.インダクタンスの計算 同軸円筒導体や平行導線の自己インダクタンスの計算  
第4週 [5]マックスウエル方程式
 1.電磁気学とベクトル解析(1) 
スカラー関数の勾配,ベクトル関数の発散,ベクトル関数の回転  
第5週   電磁気学とベクトル解析(2)   電界の線積分と電位,電界や磁界の面積積分,電荷密度の体積積分  
第6週   電磁気学とベクトル解析(3)  ベクトル場のGaussの定理  
第7週 (中間試験)  
第8週   電磁気学とベクトル解析(4) ベクトル場のStokesの定理  
第9週  2.マックスウエル方程式の微分形(1) 電界・磁界に関するGaussの法則,電磁誘導の法則  
第10週   マックスウエル方程式の微分形(2) 変位電流,修正されたAmpereの法則  
第11週 [6]電磁波
 1.波動方程式と平面電磁波(1) 
波動方程式の導出,平面電磁波の電界と磁界の関係  
第12週   波動方程式と平面電磁波(2)  平面電磁波の伝搬,Poyntingベクトルと電磁波エネルギー  
第13週  2.電磁波の性質(1)   電磁波の種類,電磁波の発生と伝搬,ダイポールアンテナ  
第14週   電磁波の性質(2)  境界面における電磁波の反射と屈折  
第15週 (期末試験)  
第16週 総復習 これまでの復習とまとめ  
学習教育目標 Aに対応 達成項目本科イ)に対応 JABEE
認定基準
(A-1),(c)に対応
教科書・参考書 教科書:電磁気学Ⅰで使用した教科書
参考書:安達三郎,大貫繁雄「電気磁気学」(森北出版),前田和茂,小林俊雄「電磁気学」(森北出版),大田昭男「新しい電磁気学」(培風館)
評価方法及び合格基準 成績の評価は,課題レポート20%,定期試験80%で行い,合計の成績が60点以上の者を合格とする。
学生への
メッセージ
3年次で学んだ「電磁気学I」を良く復習すること。できるだけ自ら演習問題に取り組み,電磁気現象に関するイメージを持つこと。また,電磁気現象を数式で表現するので,関数の微分・積分を自由自在に行えることが電磁気学を理解できるための第一段階である。
次回の講義内容を予習して受講すること。また、講義で指示した例題や演習問題を解いておくこと。